Nanotechnologia

Badacze z Brigham wykorzystują unikalne zjawisko nanocząstek, aby opracować test wczesnego wykrywania różnych chorób, w tym raka. Wcześniejsze badania wykazały, że dr Morteza Mahmoudi, badacz biomedyczny w Zakładzie Anestezjologii, Medycyny Pacjentów i Bólu, oraz jego współpracownicy wykazali, że biomolekuły we krwi zdrowych osób i pacjentów tworzą różne profile koronowe wokół nanocząstek. Podobnie jak robienie dziury w pączku z cukrem pudrem, nanocząsteczki zbierają unikalną powłokę białek z krwi.

W nowym badaniu opublikowanym w Royal Society of Chemistry, Nanoscale Horizons, Mahmoudi i zespół przedstawiają dowody na to, że te korony są spersonalizowane i precyzyjne. Mają różne składy lub wzory u osób z nowotworami. Opracowali matrycę czujników, która została przetestowana na próbkach krwi od osób ze zdiagnozowanymi nowotworami oraz ludzi u których po latach zdiagnozowano raka. Celem zespołu jest opracowanie testu wczesnego wykrywania, z którego można korzystać w klinice do identyfikacji osób zagrożonych chorobami.

„W przypadku raka i wielu innych chorób katastroficznych, im wcześniej można zdiagnozować, tym bardziej prawdopodobne jest, że można leczyć i przedłużyć przeżycie oraz osiągnąć lepszą jakość życia” – powiedział Mahmoudi. „Celem jest opracowanie strategii pomagającej ludziom uzyskać lepsze informacje na temat ich zdrowia. Dzisiaj, w klinice, są sposoby na pomiar lipidów i przewidywanie ryzyka chorób układu krążenia, ale ograniczone sposoby na raka. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, mamy nadzieję, że nasza praca doprowadzi do testu przesiewowego dla najwcześniejszych objawów raka.”

Na czym polega metoda?

Aby przeprowadzić badanie, zespół połączył koncepcje specyficznych dla choroby koron białkowych z technologią matrycy sensorowej. Macierze czujników mogą zidentyfikować wiele różnych oddziałujących związków chemicznych i biologicznych jednocześnie. Aby przetestować próbki krwi pod kątem wczesnych wzorców choroby, zespół opracował matrycę czujników. Składała się ona z trzech różnych liposomów reaktywnych krzyżowo – cząsteczek tłuszczowych, które powodowały tworzenie się wokół nich koron białkowych. Zespół przetestował próbki od pacjentów, z których każdy miał inną formę raka: płuc, glejaka, oponiaka, szpiczaka i trzustki. Naukowcy odkryli, że wzór kompozycji koronowej, dzięki zaawansowanym technikom klasyfikacji, zapewnił unikalny „odcisk palca” dla każdego rodzaju raka.

Zespół przetestował również narzędzie za pomocą krwi od 15 osób, u których zdiagnozowano raka do ośmiu lat później. Pozwoliło im to stwierdzić, że można zidentyfikować i rozróżnić nowotwory na bardzo wczesnym etapie.

Chociaż obiecujące, wyniki będą musiały zostać zweryfikowane w większej grupie. Pozwoli to upewnić się, że test nie tylko działa, ale zapewnia również dokładne informacje diagnostyczne. Mahmoudi i jego koledzy są również zainteresowani zastosowaniem technologii wykraczającej poza raka, aby zdiagnozować inne choroby na wczesnym etapie.

„Jedynym powodem, dla którego jestem w nauce, jest robienie czegoś, co może pomóc pacjentom” – powiedział Mahmoudi. „Kiedy widzę prognozy dotyczące raka, liczby nowych przypadków każdego roku i jego globalnego obciążenia, podnieca mnie myśl, że nasza multidyscyplinarna wiedza specjalistyczna w zakresie interfejsów nanobio, matrycy czujników i zaawansowanych statystyk może zaoferować sposób na pomoc. Pracujemy nad tym, by z tej techniki korzystano.”

Źródło artykułu

Redaktor: Wiktoria Kurczak