Un equipo internacional de investigadores ha desarrollado una nueva herramienta capaz de medir directamente el crecimiento de las fibrillas tóxicas de la proteína Tau -estrechamente vinculadas al Alzheimer y a otras demencias- incluso en muestras líquidas diminutas y a concentraciones muy bajas. El método, llamado FibrilPaint junto con la prueba FibrilRuler, supone un avance clave en el estudio de estas enfermedades, ya que hasta ahora resultaba extremadamente difícil cuantificar estas estructuras en solución.
Las fibrillas de Tau, también conocidas como fibrillas amiloides, se acumulan en el cerebro de las personas con Alzheimer y otros trastornos neurodegenerativos. Su crecimiento y transformación a lo largo del tiempo se asocian con la progresión de la enfermedad, pero medir su tamaño con precisión había sido un gran desafío.
La investigación, liderada por el profesor Assaf Friedler del Instituto de Química de la Universidad Hebrea de Jerusalem y el profesor Stefan G. D. Rüdiger de la Universidad de Utrecht, fue publicada en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
“La longitud de las fibrillas de Tau no es un detalle menor: es un parámetro clave del proceso de la enfermedad”, explicó el profesor Friedler. “Hasta ahora, medir su tamaño directamente en solución, y a las concentraciones reales de las muestras biológicas, era extremadamente complicado”.
Un “marcador inteligente” para las fibrillas
El corazón de esta nueva tecnología es FibrilPaint1, un pequeño péptido de 22 aminoácidos que actúa como un marcador fluorescente altamente selectivo. Este “resaltador molecular” se une con gran afinidad a las fibrillas de Tau, incluso en etapas muy tempranas de su formación, pero no se adhiere a las proteínas Tau individuales antes de que se agreguen.
Además, FibrilPaint1 reconoce fibrillas de Tau provenientes de pacientes con Alzheimer, degeneración corticobasal y demencia frontotemporal, y también puede detectar otras proteínas amiloides relacionadas con enfermedades neurodegenerativas, como el beta-amiloide, la alfa-sinucleína y la huntingtina. Todo ello sin interferir con otros componentes presentes en muestras biológicas complejas.
“Queríamos una sonda que actuara como una llave inteligente: que encuentre fibrillas amiloides, incluso las más tempranas, e ignore el resto del entorno biológico”, señaló el profesor Rüdiger.
Medir dentro del líquido, sin microscopio
Para convertir este marcador en una herramienta cuantitativa, los investigadores lo combinaron con una tecnología de microfluidos llamada análisis de dispersión inducida por flujo (FIDA). En la prueba FibrilRuler, el modo en que la señal fluorescente se dispersa mientras la muestra fluye por un capilar microscópico permite calcular con gran precisión la longitud de las fibrillas.
Con este sistema, el equipo logró medir fibrillas de Tau que van desde apenas 4 capas hasta más de 1.100 capas, utilizando volúmenes de muestra extremadamente pequeños.
“Es como tener una regla molecular dentro del propio líquido”, explicó Friedler. “Podemos observar directamente cómo las fibrillas crecen, se fragmentan o responden a posibles fármacos, sin sacarlas de su entorno natural”.
Hacia nuevos biomarcadores y diagnósticos
Además de su valor para la investigación básica, los científicos creen que esta tecnología podría, a largo plazo, abrir la puerta a nuevos métodos de diagnóstico.
“Si podemos medir directamente el tamaño de las fibrillas amiloides en muestras de pacientes, como el líquido cefalorraquídeo, podríamos disponer de un nuevo tipo de biomarcador para las demencias”, afirmó Rüdiger.
Aunque aún se requieren más estudios y validaciones, los autores consideran que este trabajo representa un primer paso fundamental hacia herramientas capaces de seguir la progresión de la enfermedad o evaluar la respuesta a tratamientos mediante la medición precisa del tamaño de las fibrillas.
Los hallazgos completos se publican en PNAS bajo el título: “FibrilPaint para determinar la longitud de los amiloides Tau en fluidos”.
