Egy uniós támogatással dolgozó kutatók által kifejlesztett újfajta vérvizsgálat, amit grafénnel kombinálnak, jelentősen elősegítheti az Alzheimer-kór legkorábbi stádiumban, még a tünetek megjelenése előtt történő felismerését, ahogy erről a Horizonban, az EU kutatási és innovációs magazinjában olvashattunk.
Az Alzheimer-kór a demencia leggyakoribb formája. Európában milliók – és az őket ellátó egészségügyi szolgálatok – számára ez egy időzített bomba, amelyre még mindig nincs gyógymód. Uniós támogatással dolgozó kutatók azonban egy olyan egyszerű eszközt fejlesztenek, amely lehetővé teszi a betegség sokkal korábbi felismerését, akár évtizedekkel a tünetek megjelenése előtt.
A korai felismerés azért fontos, mert a kezelés akkor a leghatékonyabb, ha a lehető leghamarabb megkezdődik. Ez nagyobb esélyt ad az embereknek a kór előrehaladásának lassítására és a jövő tervezésére. Ma Európában körülbelül 7 millió ember él Alzheimer-kórral, és az Európai Agytanács szerint ez a szám 2030-ra megduplázódhat.
Az új eszköz a vérből ismeri fel a kórt
A kihívás egyértelmű: ha az Alzheimer-kórt elég korán szeretnék felismerni ahhoz, hogy valódi változást érjenek el, a tesztelésnek egyszerűbbé, olcsóbbá és sokkal kevésbé invazívvá kell válnia.
Az Olomouci Palacký Egyetem Cseh Fejlett Technológiai és Kutatóintézetében (CATRIN) egy négyéves, uniós támogatással zajló kutatási kezdeményezést koordinálnak, amely 2023 októberében indult azzal a céllal, hogy megváltoztassa az Alzheimer-kór felismerésének módját. A 2D-BioPAD nevű projekt egy megfizethető eszköz fejlesztésén dolgozik, amely egy egyszerű vérmintából képes azonosítani akár öt Alzheimer-kórral kapcsolatos fehérjét – úgynevezett biomarkert.
A cél nem a meglévő diagnosztikai módszerek, például az agyi vizsgálatok vagy a gerinccsapolások felváltása, hanem a rutin egészségügyi ellátásban történő sokkal korábbi szűrés lehetővé tétele. Azáltal, hogy a tünetek megjelenése előtt jelzik a veszélyeztetett személyeket, az orvosok hamarabb beavatkozhatnak, még, amikor a kezelések a leghatékonyabbak.
Jelenleg Finnországban, Görögországban és Németországban folynak azok a klinikai kísérleti tanulmányok, amelyek célja a kidolgozott eszköz teljesítményének, biztonságosságának, etikai vonatkozásainak és a rutin egészségügyi ellátásba való beilleszthetőségének értékelése.
A kóros fehérjék a grafénhez kötődnek
Az Alzheimer-kór diagnosztizálása továbbra is bonyolult és gyakran invazív. Ma a diagnózis megerősítéséhez általában agyi képalkotásra vagy gerinccsapolásra van szükség a cerebrospinális folyadék – az agyat és a gerincvelőt körülvevő, azok védelmét szolgáló folyadék – elemzéséhez. Bár a véralapú vizsgálatok is kezdenek megjelenni, ezek még mindig nagyrészt a speciális memória klinikákra korlátozódnak. (Hazánkban tavaly óta korlátozottan és magánellátásban egy egyetlen biomarkerre alapozó vérteszt érhető el.)
A 2D-BioPAD csapata ezt szeretné megváltoztatni. Céljuk egy gyorsabb, olcsóbb és sokkal kevésbé invazív vérvizsgálat kifejlesztése, amelyet végül a mindennapi egészségügyi ellátásban is lehetne alkalmazni.
A közelmúltig a kezelési lehetőségek főként a tünetek karbantartására összpontosítottak. Ez 2025-ben változott meg, amikor az EU jóváhagyta az első két betegségmódosító Alzheimer-terápiát. Ezek a gyógyszerek az amiloid-béta plakkokat célozzák meg, amelyek az agysejtek között felhalmozódó fehérjefragmentumok, és zavarják a sejtek közti kommunikációt. Ennél is fontosabb, hogy a betegség korai szakaszában hatnak a legjobban, ezért a korai diagnózis minden eddiginél fontosabbá vált.
A 2D-BioPAD kutatói által kidolgozott eszköz középpontjában a grafén áll – egy egyetlen atomvastagságú szénréteg, amely erősebb, mint egy azonos vastagságú acélréteg, és kiváló elektromos vezető.
Amikor az Alzheimer-kórral kapcsolatos fehérjék kötődnek a grafén felületéhez, finoman megváltoztatják az anyagban áramló elektromosságot. Ezek a változások elvileg rendkívüli érzékenységgel kimutathatók, ami motiválja a kutatókat, hogy kihasználják ezt a lehetőséget, és azonosítsák a rendkívül alacsony koncentrációban jelen lévő biomarkereket.
Fél óra alatt több fehérjét is kimutat, ráadásul jóval olcsóbban
A jelenleg piacra kerülő laboratóriumi vérvizsgálatokhoz képest a tervezett eszköz számos előnnyel jár: körülbelül 30 perc alatt megadja az eredményt, elsődleges ellátási környezetben is elvégezhető, egyszerre több biomarkert képes kimutatni, és jelentősen alacsonyabbak a költségei.
A projekt 8 európai ország 11 partnerét fogja össze, egyesítve a nanotechnológia, a klinikai kutatás és a digitális innováció terén szerzett szakértelmeket. A kutatók 2026 végére várhatóan meg fogják tudni, hogy a technológia hogyan teljesít a meglévő laboratóriumi berendezésekhez képest.
Sikeres eredmények esetén további tőkebevonással új kísérletek, validálás és szabályozói jóváhagyások révén elindulhatna az eszköz kereskedelmi forgalomba hozatala. A kutatók remélik, hogy a teszt már öt éven belül használható lesz.
A hosszú távú elképzelés egy egyszerű, hordozható szűrővizsgálat, amely könnyen beilleszthető a mindennapi egészségügyi ellátásba. A cukorbetegség-teszthez hasonló kis vérmintát egy táblagéphez vagy okostelefonhoz csatlakoztatott kompakt eszközbe helyeznék. Az orvosok nem egyszerű igen-nem válaszokat kapnának, hanem a releváns biomarkerek koncentrációját, ami segítene nekik eldönteni, hogy szükség van-e további vizsgálatokra. Ilyen módon a készülék korai figyelmeztető rendszerként működne, nem pedig önálló diagnosztikai eszközként.
Mindebben a mesterséges intelligencia is kulcsszerepet játszik. Az AI és a gépi tanulás segít az Alzheimer-kóros fehérjéket kimutató apró molekuláris „szondák” tervezésében, és a fehérje-adatbázisok és molekuláris modellek alapján végzett gyors szimulációk révén optimalizálja azokat.
A széles körű szűrést ma még a költségek is jelentősen gátolják. A mai laboratóriumi vizsgálatok ára biomarkerenként 40 euró vagy annál is több lehet, míg a szükséges berendezések ára akár több százezer eurót is elérhet. A 2D-BioPAD rendszer ezt a költséget azzal tudja jelentősen csökkenteni, hogy egy olcsó felismerő eszközt kombinál egyszerre több biomarkert vizsgáló eldobható patronokkal.
A demencia kockázatának előrejelzése azonban súlyos etikai, jogi és társadalmi következményekkel jár. Mivel egyetlen teszt sem képes pontosan megjósolni, hogy ki fog demenciában szenvedni, és hogyan fog a betegség előrehaladni, az eredmények közlését mindig nyíltan, őszintén, empátiával és együttérzéssel kell megközelíteni, hangsúlyozzák a projekt vezetői.
