Para ilmuwan di Northern Arizona University sedang mengembangkan tes darah non-invasif yang dapat membantu mendeteksi penyakit Alzheimer sebelum gejala muncul dengan memeriksa bagaimana otak menggunakan glukosa melalui mikrovezikul kecil yang dibawa darah. Dipimpin oleh asisten profesor Travis Gibbons dan didukung sebagian oleh Arizona Alzheimer’s Association, proyek ini bertujuan untuk memungkinkan diagnosis dan intervensi lebih dini, mirip dengan bagaimana dokter mengelola penyakit kardiovaskular.
Peneliti di Northern Arizona University (NAU) sedang memajukan metode baru untuk mengidentifikasi penyakit Alzheimer pada tahap sangat dini dengan mempelajari bagaimana otak memetabolisme glukosa, menurut komunikasi NAU dan ringkasan di ScienceDaily.
Proyek ini dipimpin oleh Travis Gibbons, asisten profesor di Departemen Ilmu Biologi NAU, dan didukung sebagian oleh hibah dari Arizona Alzheimer’s Association. Penelitian ini berfokus pada metabolisme glukosa otak, bahan bakar utama untuk berpikir, gerakan, dan emosi.
“Otak seperti otot,” kata Gibbons dalam rilis berita NAU. “Ia membutuhkan bahan bakar untuk bekerja, dan bensinnya adalah glukosa darah. Otak sehat rakus; ia membakar glukosa dengan cepat. Tapi metabolisme otak lebih lambat saat terkena Alzheimer. Ini bisa dilihat sebagai canary in the coal mine dalam perkembangan penyakit.”
Karena otak sulit diakses secara langsung, pengukuran penggunaan glukosanya secara historis memerlukan prosedur invasif. Dalam studi sebelumnya, ilmuwan terkadang memasukkan kateter ke vena leher pasien untuk mengambil sampel darah saat keluar dari otak — teknik yang tidak praktis untuk skrining rutin.
Untuk mengatasi tantangan ini, Gibbons dan timnya menggunakan kit komersial yang tersedia untuk mengisolasi dan menganalisis mikrovezikul — partikel kecil yang beredar di aliran darah. Beberapa mikrovezikul ini berasal dari neuron dan membawa muatan molekuler yang mencerminkan metabolisme otak. “Beberapa mikrovezikul ini berasal dari neuron di otak Anda, dan mereka seperti pembawa pesan yang membawa muatan,” jelas Gibbons. “Dengan kit tes ini, kita bisa menemukan jenis muatan apa dalam mikrovezikul dan menjalankan tes padanya. Ini digambarkan sebagai biopsi untuk otak, tapi jauh kurang invasif. Itulah daya tariknya.”
Teknik ini masih dalam pengembangan tetapi diposisikan sebagai cara potensial untuk mendeteksi dan memantau penyakit Alzheimer melalui pengambilan darah sederhana daripada prosedur lebih invasif. NAU melaporkan bahwa pendekatan ini secara teknis kompleks dan memerlukan pekerjaan laboratorium yang hati-hati, tapi dampak klinis potensialnya signifikan.
Pekerjaan saat ini Gibbons membangun atas studi sebelumnya di mana timnya mengadministrasikan insulin secara intranasal — rute yang memungkinkan lebih banyak hormon mencapai otak daripada injeksi tradisional. Setelah pengobatan, peneliti mengambil sampel darah keluar dari otak peserta dan mengidentifikasi biomarker terkait dengan neuroplastisitas yang lebih baik. Proyek baru ini berfokus pada deteksi marker terkait otak yang sama dalam mikrovezikul yang beredar, yang bisa menghilangkan kebutuhan untuk mengambil sampel darah langsung dari vena dekat otak.
Menurut NAU, penelitian ini berlangsung secara bertahap. Pertama, tim memvalidasi metode pada sukarelawan sehat. Selanjutnya, mereka berencana membandingkan hasil di antara orang dengan gangguan kognitif ringan dan mereka yang didiagnosis Alzheimer, dengan tujuan melacak perkembangan penyakit melalui perubahan metabolisme glukosa otak yang tercermin dalam mikrovezikul.
Tim studi mencakup Gibbons, anggota Arizona Alzheimer’s Consortium; Emily Cope, asosiasi profesor ilmu biologi NAU dan sesama anggota konsorsium; mahasiswa PhD ilmu biologi NAU K. Riley Connor; dan Philip Ainslie, profesor di Centre for Heart, Lung & Vascular Health, University of British Columbia.
“Fungsi otak terkenal sulit diukur, tapi kita semakin baik dalam menginterogasi fungsi otak melalui biomarker,” kata Gibbons. Ia menambahkan bahwa, jika pendekatan ini berhasil, klinisi mungkin suatu hari bisa membantu orang melindungi kesehatan otak dan mengurangi risiko Alzheimer dengan cara sebanding pencegahan kardiovaskular — misalnya, melalui olahraga sedang dan rekomendasi diet sehat — berpotensi meringankan beban penyakit pada individu lanjut usia dan masyarakat.
