Wetenschap
Nieuwe methode bevordert de detectie van kanker door kleine bloedcirculerende deeltjes te tellen
Een onderzoeker van de Universiteit van Houston rapporteert een nieuwe methode om kanker op te sporen, waardoor de detectie van kanker net zo eenvoudig kan worden als het afnemen van een bloedtest. Met een nauwkeurigheid van 98,7% heeft de methode, die PANORAMA-beeldvorming combineert met fluorescerende beeldvorming, het potentieel om kanker in het vroegste stadium op te sporen en de effectiviteit van de behandeling te verbeteren.
Dankzij de opmerkelijk nauwkeurige methode kunnen onderzoekers kijken in membraanzakjes van nanometerformaat, extracellulaire blaasjes of EV's genoemd, die verschillende soorten ladingen, zoals eiwitten, nucleïnezuren en metabolieten, in de bloedbaan kunnen vervoeren.
Toen Wei-Chuan Shih, hoogleraar elektrische en computertechniek aan het Cullen College of Engineering, en zijn team het aantal en de lading van kleine elektrische auto's onderzochten in patiënten met kanker en mensen zonder kanker. Het artikel is gepubliceerd in het tijdschrift Communications Medicine .
"We hebben verschillen waargenomen in kleine EV-aantallen en vracht in monsters genomen van gezonde mensen versus mensen met kanker en zijn in staat deze twee populaties te differentiëren op basis van onze analyse van de kleine EV's", meldt Shih. "De bevindingen kwamen voort uit het combineren van twee beeldvormingsmethoden – onze eerder ontwikkelde methode PANORAMA en beeldvorming van fluorescentie uitgezonden door kleine EV's – om kleine EV's te visualiseren en te tellen, hun grootte te bepalen en hun lading te analyseren."
In 2020 debuteerde Shih met de optische beeldvormingstechnologie PANAROMA, die gebruik maakt van een glazen zijde bedekt met gouden nanoschijven waarmee gebruikers veranderingen in de transmissie van licht kunnen volgen en de kenmerken kunnen bepalen van nanodeeltjes met een diameter van slechts 25 nanometer. PANORAMA ontleent zijn naam aan Plasmonic Nano-aperture Label-free Imaging (PlAsmonic NanO-apeRture label-free iMAging), wat de belangrijkste kenmerken van de technologie aangeeft.
Voor dit onderzoek, ondersteund door de National Institutes of Health, was het een kwestie van het tellen van het aantal kleine EV's om kanker op te sporen.
"Gebruikmakend van een grenswaarde van 70 genormaliseerde kleine EV-tellingen, lagen alle kankermonsters van 205 patiënten boven deze drempel, behalve één monster, en voor gezonde monsters van 106 gezonde individuen, op drie na, lagen ze allemaal boven deze grenswaarde, wat een kankerdetectiegevoeligheid oplevert van 99,5% en specificiteit van 97,3%," zei Shih.
Om de prestaties van de detectiedrempel van 70 genormaliseerde kleine EV-tellingen in plasma verder te testen, analyseerde het team twee onafhankelijke sets monsters van stadium I-IV of recidiverende leiomyosarcoom/gastro-intestinale stromale tumoren en cholangiocarcinoom in een vroeg en laat stadium die anoniem werden onderzocht. geëtiketteerd en gemengd met gezonde monsters en een nauwkeurigheid van 100% bereikt.
"Met verdere optimalisatie kan onze aanpak een nuttig hulpmiddel zijn voor met name de screening van kankerdetectie en inzicht verschaffen in de biologie van kanker en kleine EV's", aldus Shih.