De naam is een acroniem dat wordt gebruikt om de grootte over te brengen, maar onderzoekers van Cornell Engineering en Weill Cornell Medicine hopen dat de impact van hun draagbare kankerdetectieapparaat in ontwikkelingslanden allesbehalve klein is.

Ongeveer half zo groot als een lunchtrommel, het Tiny Isothermal Nucleic acid kwantificatiesysteem (of TINY) is veelbelovend gebleken als een point-of-care-detector van Kaposi-sarcoom-geassocieerd herpesvirus (KSHV) in omgevingen met beperkte middelen, zoals sub-Sahara Afrika. Vroeg testen heeft geleid tot ongeveer 94 procent overeenstemming met traditionele methoden, met resultaten die worden gegenereerd in een kwestie van uren in plaats van weken.

Ontwikkeld door een team onder leiding van David Erickson, de Sibley College hoogleraar Werktuigbouwkunde, en Ethel Cesarman, MD, hoogleraar pathologie en laboratoriumgeneeskunde bij Weill Cornell Medicine, TINY heeft zijn doelen bereikt in de eerste financieringsronde van de National Institutes of Health. Het team plant de komende jaren uitgebreide tests.

De resultaten van de veldtesten van het apparaat door het team in 2017 in Oeganda worden gedetailleerd beschreven in de krant, "Een draagbaar apparaat voor kwantificering van nucleïnezuur aangedreven door zonlicht, een vlam of elektriciteit, " gepubliceerd op 11 september in Natuur Biomedische Technologie . Ryan Snodgras, promovendus in het Erickson-lab, en Andrea Gardner, onderzoeker technicus bij Weill Cornell Medicine, zijn eerste en tweede auteur.

Kaposi-sarcoom (KS) is een kanker die zich ontwikkelt in lymfe of bloedvaten, en verschijnt meestal als laesies op de huid, binnenkant van de mond of inwendig. Er zijn vier soorten van de ziekte; epidemie, of AIDS-geassocieerd, KS komt het meest voor in Afrika bezuiden de Sahara en is AIDS-bepalend. Dat betekent dat wanneer iemand met het hiv-virus de diagnose KS krijgt, ze hebben officieel aids.

Vroege detectie leidt tot betere resultaten, maar dat is niet altijd mogelijk in de derde wereld, waar pathologisch testen een tot twee weken kan duren. "Er is een probleem om het daar te kunnen diagnosticeren, Erickson zei. "Een aantal dingen lijkt op KS... en de tijd die nodig is voor een traditionele diagnose, één tot twee weken, maakt het moeilijk."

TINY heeft aangetoond dat het in ongeveer 2½ uur resultaten kan genereren.

Nu in de derde generatie, TINY voert lus-gemedieerde isotherme amplificatie (LAMP) uit voor kwantificering van nucleïnezuur. Dat vereist verwarming van het monster tot 154 graden, waarvoor een stroombron nodig is.

Een van de belangrijkste voordelen van TINY:het kan warmte verzamelen en opslaan die wordt gegenereerd door elektriciteit, de zon of zelfs een bunsenbrander, en werkt zelfs tijdens tijdelijke stroomonderbrekingen, waarvan drie tijdens het testen in Oeganda. De stroomflexibiliteit van TINY is belangrijk omdat gezondheidszorginstellingen in veel landen ten zuiden van de Sahara geen toegang hebben tot betrouwbare elektriciteit.

Voor de studie, Het team van Erickson verzamelde biopsiemonsters van 71 patiënten in Oeganda die verdacht werden van KS en testte de monsters met TINY en via kwantitatieve polymerasekettingreactie (qPCR), de huidige standaard voor kwantificering van nucleïnezuur. Overeenkomst tussen TINY en qPCR was 94 procent (67 van 71), en het team toonde aan dat alle onenigheid voortkwam uit testbeperkingen en niet uit KLEINE mogelijkheden.

TINY kan niet alleen naar afgelegen locaties worden vervoerd voor gebruik op het zorgpunt, het kan ook waardevol zijn in klinieken en ziekenhuizen waar elektrische stroom onbetrouwbaar kan zijn. "Beide toepassingen kunnen ervoor zorgen dat nucleïnezuurdiagnostiek een groter deel van de bevolking in [lage- en middeninkomenslanden] bereikt, ’ concludeerde de groep in haar rapport.

"Als patholoog die weet hoe moeilijk het soms kan zijn om KS te diagnosticeren, "Cesarman zei, "Het is heel opwindend om samen te werken met ingenieurs die een briljant nieuw apparaat hebben uitgevonden dat het zo gemakkelijk maakt om een ​​diagnose van KS te ondersteunen of te verwerpen in minder dan drie uur vanaf het moment dat een biopsie is genomen."

Toekomstig werk aan TINY omvat het uitbreiden van testen naar meer locaties in Afrika, Zuid-Amerika en de VS, en het ontwikkelen van een commercialiseringsplan. De groep heeft octrooibescherming aangevraagd via Cornell's Center for Technology Licensing.

Erickson en Cesarman begonnen ongeveer vijf jaar geleden aan dit apparaat. "Waar we nu zijn, "Erickson zei:"gaat verder dan het beste scenario dat ik me had kunnen voorstellen toen ik het voorstel schreef."

En Snodgras, die twee keer in Oeganda is geweest om TINY te testen, zei dat het "zeer de moeite waard is om een ​​apparaat te bouwen, breng het daarheen en zie het gebruikt worden bij echte patiënten."