Se pueden diseñar pequeñas moléculas brillantes desarrolladas por científicos de la Universidad de Linköping en Suecia para distinguir entre la placa de diferentes proteínas en el cerebro. Pueden allanar el camino para un mejor diagnóstico de enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer, en el que la placa se forma a partir de las proteínas tau o beta amiloide.

Investigadores de la Universidad de Linköping, LiU, han descubierto que pequeños cambios en la estructura de moléculas trazadoras conocidas pueden permitirles reconocer beta amiloide o tau. Estas pequeñas moléculas, que han sido previamente desarrollados por los investigadores, unirse a una proteína diana específica. Cuando las moléculas se iluminan, emiten una señal en forma de luz en una longitud de onda diferente.

Esto abre la posibilidad de desarrollar herramientas de diagnóstico más avanzadas para enfermedades en las que están involucradas la beta amiloide y la tau, "dice Peter Nilsson, profesor del Departamento de Física, Química y Biología. Ha dirigido el estudio, que ahora se ha presentado en la revista científica Química:una revista europea .

En varias enfermedades del cerebro, fibras largas en forma de proteína, y eventualmente se enredan para formar cuerpos densos conocidos como "placa" o "agregados". Enfermedad de Alzheimer que causa demencia, es un ejemplo bien conocido, en el que la placa suele estar formada por variantes defectuosas de dos proteínas:beta amiloide y tau. Pero los depósitos de la proteína tau en el cerebro también se observan en un grupo de afecciones menos comunes conocidas como "tauopatías".

En años recientes, Se ha escrito ampliamente sobre varios casos de daño cerebral en personas relativamente jóvenes con una carrera deportiva profesional. La encefalopatía traumática crónica (CTE) puede ocurrir en personas que han recibido golpes en la cabeza en repetidas ocasiones, como puede ocurrir en deportes de contacto como el boxeo, hockey sobre hielo y fútbol americano. Otro grupo en riesgo son los soldados profesionales. La única forma disponible actualmente para llegar a un diagnóstico firme es mediante una autopsia. Por lo tanto, existe una necesidad urgente de herramientas de diagnóstico que se puedan utilizar para investigar personas vivas, y que puede distinguir entre depósitos de beta amiloide y tau en el cerebro.

Lo que hace que estas moléculas sean únicas es que tienen una columna vertebral flexible y se adaptan a la estructura de la proteína a la que están unidas. Cuando la molécula cambia de configuración, el color de la luz que emite cambia. Los investigadores comenzaron con una molécula trazadora que solo se une y reconoce agregados de beta amiloide. Adaptaron esta molécula para que se pareciera más a moléculas que habían sido desarrolladas por otros grupos de investigadores y que se unen a tau. Hicieron dos variantes, y resultó que una de las moléculas se une muy estrecha y exclusivamente a tau, mientras que la otra variante era completamente inadecuada.

"Vemos que cambios extremadamente pequeños, solo moviendo un par de átomos, puede hacer que la molécula trazadora se una preferentemente a otro tipo de agregado. Esto significa que podemos adaptar las moléculas para reconocer diferentes agregados, según la proteína presente, "dice Peter Nilsson.

Los investigadores ahora planean desarrollar aún más las moléculas trazadoras etiquetándolas con radioisótopos, utilizado durante la tomografía por emisión de positrones (PET). Una gran ventaja de las investigaciones con PET es que se pueden realizar en personas vivas.

"Si podemos desarrollar herramientas de diagnóstico más avanzadas que puedan distinguir entre beta amiloide y tau, sería posible determinar qué agregado de proteínas se forma primero y cómo interactúan los agregados. También sería posible investigar si diferentes formas de tratamiento son efectivas contra un tipo de agregado sin afectar al otro. "dice Peter Nilsson.