Ricerche

Scansioni PET del cervello di malati di Alzheimer riescono a mostrare una gamma di tau su diversi pazienti e la differenza tra amiloide e tau. (Fonte: Dean Wong MD/PhD e Ayon Nandi MS/PhD)

I ricercatori della Johns Hopkins University hanno identificato in cervelli umani vivi delle nuove molecole 'traccianti' radioattive che si legano e 'accendono' i grovigli di tau, una proteina associata a varie malattie neurodegenerative compreso il morbo di Alzheimer (MA) e le altre demenze correlate.

Due studi pubblicati nel numero di dicembre del Journal of Nuclear Medicine descrivono i test di tre molecole candidate in pazienti con MA, e l'uso di una molecola per misurare l'accumulo di proteine ​​tau.

"Il MA è una delle maggiori sfide per la salute pubblica, ma attualmente non esiste una cura e nessuna diagnosi definitiva fino all'autopsia", dice Dean Wong MD/PhD, professore di radiologia e scienze radiologiche, psichiatria e scienze comportamentali, neurologia e neuroscienza e direttore della Sezione Brain PET Imaging of High Resolution nella Divisione di Medicina Nucleare alla Johns Hopkins University. "Abbiamo lavorato duramente per identificare nuovi radiofarmaci in grado di accelerare le scoperte di diagnostica e i trattamenti per questi disturbi neurodegenerativi devastanti".

IL MA è caratterizzato dall'apparizione nel cervello di due strutture proteiche anormali: placche amiloidi e fibre aggrovigliate costituite da una proteina chiamata tau. Finora una delle maggiori sfide nello studio del MA, secondo Wong, è stata l'incapacità di vedere questi cosiddetti grovigli neurofibrillari in tempo reale mentre si sviluppano.

Nell'ambito di un progetto a lungo termine finanziato dalla F. Hoffman-La Roche, il team ha prima testato una raccolta di circa 550 molecole traccianti potenziali e ne ha identificato sei di promettenti, restringendole infine a tre, per essere prodotte e testate come potenziali radiofarmaci Tau PET. Questi tre traccianti più promettenti sono stati prima testati su primati non umani e i risultati sembravano abbastanza promettenti da essere testati nelle persone.

I ricercatori hanno reclutato 12 pazienti con MA, sette controlli sani giovani (età 25-38 anni) e cinque controlli sani anziani (età 50 anni o più) eseguendo solo scansioni PET cerebrali. Sono stati reclutati altri sei controlli sani anziani per la scansione di tutto il corpo.

Lo studio è stato diviso in tre parti. Nella prima parte, a ciascuna persona sono stati iniettati due dei tre traccianti designati casualmente (su visite separate) prima di ricevere una scansione PET del cervello con successiva valutazione per determinare quale molecola avesse ottenuto il rendimento migliore.

Nella seconda parte dello studio, i ricercatori hanno testato il tracciante ottimale, chiamato F-18 RO948, con una scansione cerebrale addizionale in 5 pazienti con MA e cinque controlli anziani, seguendo anche i pazienti visti in precedenza, per valutare la potenziale progressione dei grovigli tau dopo circa 16 mesi, in media.

La terza parte dello studio ha esaminato sei controlli più anziani sottoposti a scansione di tutto il corpo. In totale, i ricercatori hanno esaminato 80 diverse regioni del cervello per valutare quanto sono stati rilevati dal cervello i traccianti, quanto sono penetrati attraverso il tessuto e in che modo specifico si legano alla proteina tau piuttosto che attaccarsi indiscriminatamente a qualsiasi cosa.

Le regioni del cervello che di solito contengono proteine ​​tau accumulate includono lobo temporale, lobo parietale e lobo occipitale, tra gli altri; si ritiene che la materia grigia nel cervelletto contenga poca o nessuna tau nei pazienti con MA. Hanno scoperto che il cervello sano conserva poco o nessun tracciante, mentre il cervello di quelli con MA mostra la tau in regioni del cervello coerenti con dati post-mortem sui grovigli filamentosi riferiti in precedenza.

Nel secondo documento, il team ha esaminato la quantificazione dettagliata del legamento alla tau tramite F-18 RO948 in 11 pazienti con MA, 5 giovani controlli cognitivamente normali e 5 controlli cognitivamente normali anziani. Hanno verificato che la quantificazione dettagliata del tracciante testato e ri-testato in quei 5 pazienti con MA e nei 5 controlli precedenti ha prodotto risultati buoni e riproducibili.

Secondo Wong, questo corpo di lavoro rivela che, rispetto al tracciante Tau usato attualmente (F-18 AV1451), quello nuovo (F-18 RO948) non si lega in modo casuale ad altri tessuti, offrendo una maggiore chiarezza nella quantificazione del potenziale carico di tau all'interno del cervello umano.

"Ci vuole davvero un villaggio per fare progressi nella ricerca biomedica, e questo progetto non ha fatto eccezione, con il coinvolgimento del team PET della Hopkins, un CRO che ha aiutato a reclutare soggetti sani, colleghi di psichiatria e scienze comportamentali, colleghi del National Institute of Aging ed esperti di scansione nelle neuroscienze della Roche", afferma Wong. "Questo è un vero esempio di collaborazione interdisciplinare e sono onorato di avere avuto collaboratori così importanti".