Development of novel diagnostic assay for screening of early stage of multiple sclerosis based on biosensor technology

Výzva	Štipendiá pre excelentných výskumníkov a výskumníčky R2-R4
Hlavný riešiteľ	Sandro Spagnolo
Prijímateľ	Univerzita Komenského v Bratislave
Celkový rozpočet	74 153,40 €
Príspevok poskytovateľa	74 153,40 €
Zdroj financovania	Plán obnovy a odolnosti
Začiatok realizácie	september 2024
Koniec realizácie	jún 2026
Kategória výskumníka	R2
Vedná oblasť	Prírodné a lekárske vedy

Anotácia

Skleróza multiplex (SM) je autoimunitné ochorenie, ktoré poškodzuje myelín a následne aj mozog. V súčasnosti neexistuje žiadny liek na SM, ale liečba môže zmeniť priebeh ochorenia. Keďže dostupné terapie fungujú najlepšie počas skorých štádií SM, je rozhodujúce včasné zistenie. Nie sú však dostupné žiadne testy na diagnostikovanie SM pred objavením sa symptómov. Najbežnejšími markermi, ktoré možno použiť, sú protilátky, ktoré však nie sú špecifické pre SM. Ich súčasná detekcia s inými biomarkermi však môže výrazne pomôcť pri identifikácii nástupu tejto patológie. Časti bunkových neurofilamentov (NfL) a gliového fibrilárneho kyslého proteínu (GFAP) boli nájdené v krvi vo všeobecných prípadoch poškodenia mozgu. Základný myelínový proteín (MBP) je dôležitý proteín zapojený do procesu myelinizácie nervov. Počas demyelinizácie sa MBP uvoľňuje a nachádza sa v cerebrospinálnej tekutine a krvi. MBP preto možno považovať za biomarker SM v krvi a potenciálny biomarker v slinách. Plánujeme navrhnúť afinitný biosenzor na detekciu biomarkerov MS v slinách aj krvi ako skríningový nástroj pre zjavne zdravých avšak rizikových jedincov. Navrhovaný MS test bude na báze akustického senzora založeného na mikrováhach z kremenného kryštálu s rozptylom (QCM-D). Citlivá vrstva bude pozostávať zo špecifických protilátok alebo DNA aptamérov, ktoré rozpoznávajú MS markery. Špeciálny dôraz bude kladený na vývoj povrchov s antiznečisťujúcimi vlastnosťami, ktoré umožňujú priamu detekciu MS markerov v slinách alebo krvi. Senzor teda poskytne vysoko citlivú detekciu a rýchle výsledky v neupravených biologických vzorkách vďaka svojim antiznečisťujúcim vlastnostiam, ktoré umožňujú detekciu biomarkerov, pretože sa zabráni alebo zníži nešpecifická adsorpcia (NSA), čo výrazne zlepšuje citlivosť a životnosť biosenzorov. V projekte použijeme MBP, NfL a GFAP ako modelové biomarkery SM, ktoré budú detekované v slinách alebo krvnej plazme. Detekcia vyššie uvedených markerov umožní analyzovať štádium ochorenia SM. Výstupom projektu bude návrh optimalizovaného testu pre praktickú aplikáciu v klinických laboratóriách