Forskare vid Northern Arizona University utvecklar ett icke-invasivt blodprov som kan hjälpa till att upptäcka Alzheimers sjukdom innan symtom uppstår genom att undersöka hur hjärnan använder glukos via små blodburna mikroveziklar. Projektet leds av biträdande professor Travis Gibbons och stöds delvis av Arizona Alzheimer’s Association, med syfte att möjliggöra tidigare diagnos och insats, liknande hur läkare hanterar hjärt-kärlsjukdomar.
Forskare vid Northern Arizona University (NAU) utvecklar en ny metod för att identifiera Alzheimers sjukdom i mycket tidiga skeden genom att studera hur hjärnan metaboliserar glukos, enligt NAU:s kommunikation och en sammanfattning på ScienceDaily.
Projektet leds av Travis Gibbons, biträdande professor vid NAU:s avdelning för biologiska vetenskaper, och stöds delvis av ett anslag från Arizona Alzheimer’s Association. Forskningen fokuserar på hjärnans glukosmetabolism, det primära bränslet för tänkande, rörelse och känslor.
“Hjärnan är som en muskel”, sade Gibbons i ett NAU-pressmeddelande. “Den behöver bränsle för att arbeta, och dess bensin är blodglukos. En frisk hjärna är girig; den förbränner glukos snabbt. Men hjärnmetabolismen är långsammare vid Alzheimer. Det kan ses som en kanariefågel i kolgruvan i sjukdomens utveckling.”
Eftersom hjärnan är svåråtkomlig direkt har mätning av dess glukosanvändning historiskt krävt invasiva procedurer. I tidigare studier trädde forskare ibland in katetrar i vener i patientens nacke för att sampla blod när det lämnade hjärnan — en teknik som inte är praktisk för rutinmässig screening.
För att möta denna utmaning använder Gibbons och hans team kommersiellt tillgängliga kit för att isolera och analysera mikroveziklar — små partiklar som cirkulerar i blodet. Vissa av dessa mikroveziklar kommer från neuroner och bär molekylär last som återspeglar hjärnmetabolismen. “Vissa av dessa mikroveziklar kommer från en neuron i din hjärna, och de är som budbärare som bär last”, förklarade Gibbons. “Med dessa testkit kan vi hitta vilken typ av last som finns i en mikrovezikel och köra tester på den. Det har beskrivits som en biopsi för hjärnan, men mycket mindre invasiv. Det är dess attraktion.”
Tekniken är fortfarande under utveckling men positioneras som ett potentiellt sätt att upptäcka och övervaka Alzheimers sjukdom genom ett enkelt blodprov istället för mer invasiva procedurer. NAU rapporterar att tillvägagångssättet är tekniskt komplext och kräver noggrant laboratoriarbete, men den potentiella kliniska effekten är betydande.
Gibbons nuvarande arbete bygger på en tidigare studie där hans team administrerade insulin intranasalt — en väg som låter mer av hormonet nå hjärnan än traditionella injektioner. Efter behandling samplade forskarna blod som lämnade deltagarnas hjärnor och identifierade biomarkörer associerade med förbättrad neuroplasticitet. Det nya projektet fokuserar på att upptäcka samma hjärnrelaterade markörer i cirkulerande mikroveziklar, vilket skulle kunna eliminera behovet av att sampla blod direkt från vener nära hjärnan.
Enligt NAU utvecklas forskningen i steg. Först validerar teamet metoden på friska volontärer. Nästa steg är att jämföra resultat mellan personer med mild kognitiv nedsättning och de som diagnostiserats med Alzheimer, med målet att spåra sjukdomsprogression genom förändringar i hjärnans glukosmetabolism som återspeglas i mikroveziklarna.
Studieteamet inkluderar Gibbons, medlem i Arizona Alzheimer’s Consortium; Emily Cope, docent i biologiska vetenskaper vid NAU och fellow i konsortiet; NAU-biologiestudent på doktorandnivå K. Riley Connor; och Philip Ainslie, professor vid University of British Columbia’s Centre for Heart, Lung & Vascular Health.
“Hjärnfunktion är notoriskt svår att mäta, men vi blir bättre och bättre på att förhöra hjärnfunktion genom biomarkörer”, sade Gibbons. Han tillade att om tillvägagångssättet visar sig framgångsrikt kan kliniker en dag hjälpa människor att skydda hjärnhälsan och minska Alzheimerrisken på sätt jämförbara med kardiovaskulär prevention — till exempel genom måttlig motion och rekommendationer för hälsosam kost — och potentiellt lindra sjukdomens börda på åldrande individer och samhället.
