science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Een verborgen moordenaar ontmaskeren:met succes kanker detecteren in het bloed van patiënten die een behandeling ondergaan

Dr Yuling Wang. Krediet:CNBP

Pancreaskanker is een van de meest dodelijke kankers, maar moeilijk te diagnosticeren:weinig patiënten hebben symptomen totdat de kanker groot is geworden of zich al naar andere organen heeft verspreid. Zelfs dan, symptomen kunnen vaag zijn en gemakkelijk verkeerd worden opgevat als meer algemene aandoeningen.

Dit is de reden waarom Dr. Yuling Wang zo enthousiast is over de resultaten van een eind 2019 afgeronde studie, die - met behulp van plasmonische nanodeeltjes ontwikkeld door het Center for Nanoscale BioPhotonics (CNBP) - met succes tekenen van kanker detecteerde in het bloed van patiënten die een behandeling ondergaan. Het artikel is onlangs gepubliceerd in het tijdschrift American Chemical Society—Sensoren .

"De test gaf een zeer hoog signaal in het bloed voor laatstadium of zeer ernstige tumoren, waar andere technieken niets kunnen detecteren, " zei dr. Wang, een geassocieerd onderzoeker bij het Macquarie University-knooppunt van het Centrum in Sydney, in het werk onder leiding van Prof Nicolle Packer. "We moeten veel meer patiëntenmonsters testen om de aanpak te valideren, maar de sterkte van het signaal was zeer bemoedigend."

Dit deden ze door een methode te ontwikkelen, met behulp van oppervlakte-verbeterde Raman-spectroscopie nanotags, die tegelijkertijd drie bekende biomarkers voor alvleesklierkanker in bloed detecteert. Bekend als extracellulaire blaasjes, of EV's, ze bevatten DNA en eiwitten voor cel-tot-cel communicatie en worden uitgescheiden van alvleesklierkankercellen naar de omringende lichaamsvloeistoffen. De CNBP-methode richt zich op drie:Glypican-1, epitheliale celadhesiemoleculen en CD44V6.

Niet-invasieve screening van kankerbiomarkers uit bloed met handheld Raman-lezer. Krediet:CNBP

Voor het experiment, biopsieën van gezonde donoren werden verstrekt naast die van bekende patiënten met alvleesklierkanker, in dubbelblinde tests waarbij de onderzoekers niet wisten wat wat was. Hoe dan ook, het bloed van de patiënten was gemakkelijk te identificeren. De techniek was zo gevoelig dat het in elke milliliter bloed EV's met een diameter van maar liefst 113 nanometer - of minder dan 1% van de breedte van een mensenhaar - kon detecteren.

De alvleesklier maakt deel uit van het spijsverteringsstelsel, het afscheiden van insuline in de bloedbaan om het suikerniveau van het lichaam te reguleren, evenals belangrijke enzymen en hormonen in de dunne darm om voedsel te helpen afbreken. Pancreaskanker is de vijfde grootste kankermoordenaar in Australië en heeft een 5-jaarsoverleving van 8,7%. Jaarlijks worden meer dan 3000 Australiërs gediagnosticeerd, en chirurgie om de kanker te verwijderen is een lang en complex proces, lang verblijf in het ziekenhuis vereist.

Omdat bestaande bloedtesten voor de eiwitbiomarkers van alvleesklierkanker onbetrouwbaar zijn, beeldvorming met endoscopische echografie of MRI-scans is noodzakelijk. Zelfs dan, afwijkingen kunnen alleen worden bevestigd met een biopsie van het orgaan, die invasief is en uiteindelijk afhankelijk is van een getrainde patholoog om tekenen van kanker onder een microscoop te herkennen. Als resultaat, er is enige subjectiviteit bij betrokken en kanker kan aanwezig zijn, maar toch worden gemist.

"Onze benadering is niet-invasief - we hoeven geen weefsel van de patiënt te nemen, we gebruiken gewoon een handheld-apparaat om bloed te testen op gerichte biomarkers, wat een zeer snel resultaat geeft, " zei Dr. Wang. Het kan ook helpen om de kanker eerder te diagnosticeren.

Hoewel het werk een proof-of-concept is, het was ook in staat biomarkers voor colorectale en blaaskanker te detecteren, hoewel niet zo duidelijk als die voor alvleesklierkanker. Hoe dan ook, de resultaten zijn zo bemoedigend dat een commerciële partner financiering heeft toegezegd aan CNBP, zodat het een draagbare spectrometer voor kankerbiomarkers in bloed kan ontwikkelen.