Immagine: il nanobiosensore può essere usato per distinguere la SM dalla neuromielite optica, un altro disturbo demielinizzante. Credito: UFSCar
I ricercatori dell’Università Federale di São Carlos (UFSCar) di Sorocaba (stato di São Paulo, Brasile) hanno sviluppato una tecnica per diagnosticare la Sclerosi Multipla in fase iniziale, una malattia del sistema nervoso centrale e distinguerla dalla neuromielite optica, un raro, ma grave processo infiammatorio autoimmune che colpisce anche il sistema nervoso centrale.
Il sistema immunitario di una persona con queste malattie produce anticorpi che attaccano e danneggiano parte della guaina mielinica, uno strato isolante che protegge i nervi, compresi quelli nel cervello e nel midollo spinale e aiuta la trasmissione di impulsi elettrici. Lesioni permanenti si formano nel tempo nelle regioni del cervello.
Utilizzando un nanobiosensore originariamente sviluppato per rilevare erbicidi, metalli pesanti e altri inquinanti, il gruppo UFSCar ha creato un metodo per osservare i peptidi della proteina di base della mielina (MBP) che interagiscono con gli anticorpi nei campioni di pazienti al microscopio a forza atomica (AFM). “La spettroscopia a forza atomica può rilevare la presenza di anticorpi specifici per ciascuna di queste due malattie nel liquido cerebrospinale e nel siero del sangue. Se gli anticorpi sono attratti dai peptidi depositati sul sensore durante il test, questo è un segno che il paziente ha la malattia “Il dispositivo è altamente sensibile e può rilevare una piccola quantità di anticorpi, quindi il metodo può diagnosticare la malattia in una fase precoce”, ha dichiarato Fabio de Lima Leite, ricercatore del Centro di scienza e tecnologia UFSCar e co-autore di un articolo pubblicato in UltraMicroscopy.
Leite ha iniziato a ricercare nanobiosensori oltre dieci anni fa con una borsa di studio per giovani ricercatori della FAPESP e da allora ha continuato a studiare l’argomento come ricercatore principale per il gruppo di ricerca nanoneurobiophysics di UFSCar (GNN).
La sua principale motivazione per spostare il suo focus di ricerca dal rilevamento di erbicidi all’identificazione di anticorpi era la difficoltà nella diagnosi di disordini demielinizzanti e neurodegenerativi. La sclerosi multipla viene di solito diagnosticata clinicamente sulla base dei sintomi riportati dal paziente e dalla scansione MRI per identificare le lesioni in alcune regioni del cervello.
“Il nostro metodo è più preciso, evita errori diagnostici, oltre ad essere più economico. Un AFM può costare circa 20.000 dollari, mentre una macchina per risonanza magnetica costa oltre 400.000 dollari“, ha detto Leite. Per i ricercatori, prima vengono diagnosticate queste malattie, prima il trattamento può iniziare con un minor rischio di complicanze. “Non esiste una cura, ma una diagnosi precoce può offrire ai pazienti la qualità della vita e un trattamento migliore“, ha affermato Ariana de Souza Moraes, ricercatrice presso la UFSCar e coautore dell’articolo.
Nello studio, i ricercatori hanno utilizzato il siero e il liquido cerebrospinale da pazienti che erano in diverse fasi della sclerosi multipla e in terapia presso l’Ospedale gestito dalla Botucatu Medical School dell’Università di San Paolo (FMB-UNESP) sotto la responsabilità di Doralina Guimarães Brum, una ricercatrice della scuola e Paulo Diniz da Gama, neurologo affiliato alla Pontificia Università Cattolica di San Paolo (PUC-SP) a Sorocaba.
I campioni raccolti sono stati purificati dalla ditta RheaBiotech di Luís Antonio Peroni con il supporto di FAPESP nell’ambito del suo Programma di ricerca innovativa nelle piccole imprese (PIPE). Per sviluppare il sensore, è stato necessario sintetizzare i peptidi MBP. Ciò è stato fatto presso il Peptide Chemistry Laboratory dell’Università di San Paolo, guidato da Maria Teresa Machini.
“Il liquido cerebrospinale e il siero sono stati purificati, lasciando solo anticorpi in ciascun campione. Questo ci ha permesso di rilevare anticorpi specifici per la sclerosi multipla, come anti-MBP 85-99. Se questi anticorpi circolano in un paziente, probabilmente hanno la sclerosi multipla. Il nostro prossimo passo nello studio è quello di produrre un sensore che non richiede campioni purificati “, ha spiegato Leite.
In un altro studio pubblicato di recente su Scientific Reports, i ricercatori di UFSCar hanno identificato i pazienti con neuromielite optica e li hanno distinti dai pazienti con sclerosi multipla. “Esiste un biomarker per la malattia, quindi è stato possibile rilevare l‘anticorpo anti-acquaporina 4 nei campioni dei pazienti con lo stesso metodo utilizzato per rilevare la sclerosi multipla“, ha spiegato Moraes. La neuromielite optica può attualmente essere diagnosticata mediante ELISA (test di immunoassorbimento enzimatico), un metodo ampiamente disponibile che è economico e quindi accessibile per la maggior parte dei pazienti. “Tuttavia, questo metodo non è così sensibile come il nanoimmunosensore e non è in grado di rilevare la malattia nelle sue fasi iniziali“, ha detto Moraes.
Un altro vantaggio del sensore è che può distinguere le due malattie, evitando un errore diagnostico comune. “I due disturbi hanno sintomi simili, ma diversi meccanismi di azione e trattamenti“, ha detto Moraes. “Un immunomodulatore è raccomandato per uno e un immunosoppressore per l’altro. Una diagnosi errata può aggravare le malattie. Se un paziente con neuromielite optica è trattato per la sclerosi multipla, l’infiammazione del nervo ottico è accelerata e non può essere invertita. Il sensore è atteso rappresenta un progresso importante per i pazienti con disturbi demielinizzanti”.
Fonte: Ultramicroscopy (2020)
