Technologie die wordt ontwikkeld aan de Washington State University biedt een niet-invasieve benadering voor het diagnosticeren van prostaatkanker en het volgen van de progressie van de ziekte.

Het innovatieve filterachtige apparaat isoleert prostaatkankerindicatoren van andere cellulaire informatie in bloed en urine. Het zou artsen in staat kunnen stellen te bepalen hoe kankerpatiënten reageren op verschillende behandelingen zonder invasieve biopsieën uit te voeren.

Richtlijnen voor een effectieve behandeling

Het WSU-onderzoeksteam voorzag een mat van kleine glazen veertjes met speciaal ontworpen biomarkers die de vettige druppeltjes van eiwitten en RNA aantrekken die tumorcellen in lichaamsvloeistoffen afgeven. de druppeltjes, exosomen genoemd, bevatten genetische informatie die kan worden geanalyseerd om de moleculaire samenstelling van een kanker te bepalen, zelfs hoe ver het is gevorderd.

"Het is misschien mogelijk om te voorspellen welke medicijnen het meest effectief zijn bij de behandeling van de kanker van een patiënt, " zei WSU chemieprofessor Clifford Berkman, die het ontwerp van de biomarkers leidde. "Breder, deze technologie zou kunnen worden uitgebreid naar andere vormen van kanker en ziekten."

Schrijven in Springer's Tijdschrift voor materiaalkunde , Berkman, Parissa Ziaei, een doctoraat student in het interdisciplinaire materiaalkunde- en engineeringprogramma, en Grant Norton, hoogleraar werktuigbouwkunde en materiaalkunde, zei dat hun opnametechniek efficiënter is dan eerdere benaderingen bij het isoleren van exosomen van prostaattumoren van andere stukjes en beetjes cellulaire informatie.

De onderzoekers werken aan ontwerpen voor een versie van hun filterachtige apparaat voor gebruik in een klinische setting.

Een niet-invasief alternatief voor biopsie

Prostaatkanker kan een ernstige ziekte zijn, maar de meeste mannen met de diagnose prostaatkanker sterven er niet aan. In feite, meer dan 2,9 miljoen mannen in de Verenigde Staten bij wie op een bepaald moment prostaatkanker is vastgesteld, leven nog steeds, volgens de American Cancer Society.

Het feit dat prostaatkanker jaren in een mens kan blijven voordat het zich naar andere organen verspreidt, maakt het volgen van de progressie en respons op de behandeling een belangrijke, langdurig proces.

Een biopsie, een procedure waarbij kleine monsters van de prostaat worden verwijderd met een naald, wordt soms bij een patiënt uitgevoerd als bloedonderzoek afwijkingen aan het licht brengt die wijzen op de aanwezigheid van prostaatkanker. Biopsieën worden ook uitgevoerd om de progressie van de ziekte te volgen en hoe deze reageert op de behandeling. De biopsie is over het algemeen veilig, maar leidt soms tot bloedingen of infecties.

De WSU exosome capture-techniek zou een betrouwbaar en niet-invasief alternatief voor biopsie kunnen bieden.

"Stel dat je een urinemonster hebt van een patiënt waarvan bekend is dat hij prostaatkanker heeft. Je zou de urine door het apparaat kunnen laten gaan dat we aan het samenstellen zijn en het aantal exosomen meten die specifiek afkomstig zijn van prostaatkankercellen, " zei Norton. "De arts zou een behandelplan voorstellen en de hoeveelheid exosomen in een vervolgurinemonster zou aangeven hoe effectief de behandeling was."

Mogelijkheden voor het opsporen van andere vormen van kanker

Naast het helpen van artsen om de progressie van prostaatkanker te volgen, de WSU-onderzoekers hopen dat hun nieuwe aanpak kan worden toegepast bij de behandeling van patiënten met andere vormen van kanker en ziekte. De filterachtige mat van glazen nanosprings die in het laboratorium van Norton is gesynthetiseerd, kan mogelijk worden uitgerust met een breed scala aan biomarkers om exosomen van kanker in de urine aan te trekken, bloed en andere lichaamsvloeistoffen.

"Het zou geen grote stap zijn om je voor te stellen wat we nu doen op borstkanker of alvleesklierkanker, "Zei Norton. "Het opent allerlei spannende mogelijkheden."

Het onderzoek ondersteunt WSU's Grand Challenges - initiatieven die gericht zijn op bijzonder dringende maatschappelijke problemen. Het is met name relevant voor de uitdaging om de gezondheid in stand te houden en het ziekteverloop te veranderen.