(PhysOrg.com) -- Kleine gouddeeltjes kunnen artsen helpen tumorcellen te detecteren die circuleren in het bloed van patiënten met hoofd- en nekkanker, hebben onderzoekers van Emory en Georgia Tech gevonden.

De detectie van circulerende tumorcellen (CTC's) is een opkomende techniek waarmee oncologen patiënten met kanker kunnen controleren op uitzaaiingen of de voortgang van hun behandeling kunnen evalueren. De gouddeeltjes, die zijn ingebed met kleurstoffen waardoor ze kunnen worden gedetecteerd door laserspectroscopie, zou de specificiteit van deze techniek kunnen verbeteren door het aantal valse positieven te verminderen.

De resultaten worden online gepubliceerd in het tijdschrift Kankeronderzoek .

Een uitdaging bij het detecteren van CTC's is het scheiden van signalen van witte bloedcellen, die even groot zijn als tumorcellen en zich kunnen hechten aan dezelfde antilichamen die normaal worden gebruikt om tumorcellen te identificeren. In de handel verkrijgbare apparaten vangen CTC's op met behulp van met antilichaam gecoate magnetische kralen, en technici moeten de gevangen cellen kleuren met verschillende antilichamen om te voorkomen dat witte bloedcellen ten onrechte als tumorcellen worden geïdentificeerd.

Emory en Georgia Tech-onderzoekers laten zien dat met polymeer gecoate en met verf bezaaide gouddeeltjes, direct gekoppeld aan een groeifactorpeptide in plaats van een antilichaam, kan circulerende tumorcellen detecteren in het bloed van patiënten met hoofd-halskanker.

"De belangrijkste technologische vooruitgang hier is onze bevinding dat met polymeer gecoate gouden nanodeeltjes die zijn geconjugeerd met peptiden met een laag molecuulgewicht zoals EGF veel minder plakkerig zijn dan deeltjes die zijn geconjugeerd aan hele antilichamen, " zegt Shuming Nie, doctoraat, een professor in de Wallace H. Coulter Department of Biomedical Engineering aan Georgia Tech en Emory University. "Dit effect heeft geleid tot een grote verbetering in het onderscheiden van tumorcellen van niet-tumorcellen in het bloed."

De deeltjes zijn gekoppeld aan EGF (epitheliale groeifactor), waarvan de tegenhanger EGFR (epitheliale groeifactorreceptor) overmatig wordt geproduceerd op de oppervlakken van verschillende soorten tumorcellen.

Bij laserverlichting, de deeltjes vertonen een scherp vingerafdrukachtig patroon dat specifiek is voor de kleurstof, omdat het goud het signaal van de kleurstoffen versterkt. Dit suggereert dat verschillende soorten nanodeeltjes kunnen worden gecombineerd om meer informatie te krijgen over de groeikenmerken van de tumorcellen. In aanvulling, het meten van CTC-niveaus kan gevoelig genoeg zijn om patiënten met gelokaliseerde ziekte te onderscheiden van patiënten met gemetastaseerde ziekte.

"Nanodeeltjes kunnen een rol spelen bij het aanpassen van het proces, zodat circulerende tumorcellen kunnen worden gedetecteerd zonder de tumorcellen van normale bloedcellen te scheiden, ' zegt Nien. "We hebben aangetoond dat op deze manier één tumorcel van ongeveer één tot tien miljoen normale cellen kan worden gedetecteerd."

In samenwerking met oncologen van het Winship Cancer Institute, onderzoekers gebruikten nanodeeltjes om te testen op CTC's in bloedmonsters van 19 patiënten met hoofd-halskanker. Van deze patiënten 17 hadden positieve signalen voor CTC's in hun bloed. De twee met lage signalen bleken met een andere techniek geen circulerende cellen te hebben.

“Hoewel de resultaten niet zijn vergeleken of gevalideerd met de huidige CTC-detectiemethoden, onze 'one-tube' SERS-technologie zou sneller en goedkoper kunnen zijn dan andere detectiemethoden, " zegt Dong Moon Shin, MD, hoogleraar hematologie en oncologie en KNO, associate director van academische ontwikkeling voor Winship Cancer Institute en directeur van het Winship Cancer Institute Chemoprevention Program. "We moeten deze pilotstudie valideren door verder te gaan met grotere groepen patiënten en te vergelijken met andere tests."