Простой тест может помочь предсказать риск болезни Альцгеймера на 20 лет вперед

Простой, дешевый и неинвазивный анализ крови может помочь предсказать риск развития болезни Альцгеймера у человека за 20 лет до того, как проявятся симптомы. Новое исследование было опубликовано в журнале Small Methods.

Физики из Австралийского национального университета (ANU) придумали способ использовать нанотехнологии в сочетании с искусственным интеллектом (ИИ) для анализа белков в нашей крови и поиска признаков ранней нейродегенерации или контрольных «биомаркеров», указывающих на это. до начала болезни Альцгеймера.  

Физики АНУ разработали ультратонкий кремниевый чип, содержащий «нанопоры» — крошечные отверстия нанометрового размера, которые анализируют белки по одному за раз с помощью усовершенствованного алгоритма искусственного интеллекта. 

Хотя лекарства от болезни Альцгеймера не существует, доктор философии АНУ Шанкар Датт сказал, что знание того, подвержен ли кто-то риску развития болезни Альцгеймера за 20 лет до потенциального диагноза, может значительно улучшить исходы для здоровья пациентов. 

«Если этот человек сможет узнать свой уровень риска настолько заранее, то у него будет достаточно времени, чтобы начать позитивные изменения в образе жизни и принять стратегии лечения, которые могут помочь замедлить прогрессирование заболевания», — сказал он. 

Небольшое количество крови помещается на кремниевый чип и вставляется в портативное устройство размером с мобильный телефон, которое использует алгоритм искусственного интеллекта для поиска сигнатур, соответствующих белкам, которые показывают признаки раннего начала болезни Альцгеймера. 

Ученые АНУ говорят, что алгоритм можно обучить одновременно скринингу нескольких неврологических заболеваний, включая болезнь Паркинсона, рассеянный склероз (РС) и боковой амиотрофический склероз (АЛС). 

«В настоящее время болезнь Альцгеймера в основном диагностируется на основании признаков умственного ухудшения, на этой стадии болезнь уже серьезно повредила мозг», — сказал соавтор профессор Патрик Клут из Исследовательской школы физики АНУ. 

Раннее выявление, которое имеет жизненно важное значение для эффективного лечения, обычно включает в себя инвазивные и дорогостоящие больничные процедуры, такие как люмбальная пункция, которые могут быть физически и морально тяжелыми для пациентов. 

«Наша методика, с другой стороны, требует лишь небольшого образца крови, и пациенты могут получить результаты практически в реальном времени. Быстрый и простой тест могут проводить врачи общей практики и другие врачи, что устранит необходимость посещения больницы и окажется особенно удобным для людей, живущих в региональных и отдаленных районах», - пояснили авторы исследования.

Белки являются строительными блоками жизни и содержат различные генетические схемы, уникальные для каждого человека, которые содержат важные подсказки о нашем здоровье, включая признаки распада клеток мозга.   

«Болезнь Альцгеймера — наиболее распространенная форма деменции, и в настоящее время лекарства от нее не существует», — сказал профессор Клут. 

Исследователи описывают обнаружение белков с признаками ранней нейродегенерации как поиск иголки в стоге сена. 

«Кровь — сложная жидкость, содержащая более 10 000 различных биомолекул. Применяя передовые методы фильтрации и нашу платформу нанопор в сочетании с нашими интеллектуальными алгоритмами машинного обучения, мы сможем идентифицировать даже самые неуловимые белки», — сказал Датт. 

Есть надежда, что методика скрининга ANU станет доступной в течение следующих пяти лет.