Naučnici su smislili novi način otkrivanja raka mozga koji je brži i manje invazivan od hirurške biopsije.
Samo 100 mikrolitara krvi je potrebno da se izvrši ova nova ‘tečna biopsija’, a u roku od sat vremena, metoda može otkriti biomarkere povezane sa glioblastomom – najsmrtonosnijim i najčešćim tipom tumora na mozgu.
Metoda prevazilazi sve druge postojeće testove i markere za glioblastom sa odličnom tačnošću. Programeri prototipa kažu da ima „funkcionalnost skoro ključ u ruke“.
Proboj je postigao američki i australijski tim, predvođen naučnicima sa Univerziteta Notr Dam u SAD. Njihov dokaz koncepta nije savršen, ali je važan korak napred za dijagnozu.
Test se zasniva na otkrivanju mutiranih krvnih biomarkera, nazvanih receptori epidermalnog faktora rasta (EGFR), koji su prekomerno izraženi kod određenih karcinoma, poput glioblastoma.
Ovi biomarkeri krvi nalaze se uvučeni unutar ekstracelularnih vezikula, koji su mala pakovanja koja sadrže proteine, lipide i genetski materijal iz njihovih originalnih ćelija.
„Ekstracelularni vezikuli ili egzosomi su jedinstvene nanočestice koje luče ćelije“, objašnjava biomolekularni inženjer Hsueh-Chia Chang iz Notr Dama.
„Oni su veliki – 10 do 50 puta veći od molekula – i imaju slab naboj. Naša tehnologija je posebno dizajnirana za ove nanočestice, koristeći njihove karakteristike u našu prednost.“
Da bi otkrili molekule oslobođene iz ćelija kancerogenih tumora, istraživači su okupali preosetljivi biočip u neobrađenom uzorku krvne plazme.
Ovaj čip košta manje od 2 USD, a opremljen je sićušnim senzorom veličine lopte u hemijskoj olovci. Ključni interfejs sadrži antitela koja su privučena egzozomima koji nose mutirane EGFR.
Kada se ovi EGFR spoje na biočip, dolazi do promene napona u rastvoru plazme, izazivajući visoko negativno naelektrisanje. Ovo ukazuje na mogući rak.
U eksperimentima, biočip je testiran na kliničkim uzorcima krvi 20 pacijenata sa glioblastomom i 10 zdravih osoba. Za svaki test je korišćen jedan čip.
Na kraju, tečna biopsija je otkrila prisustvo biomarkera raka sa odličnom tačnošću i veoma niskom p vrednošću, što ukazuje da je test veoma repliciran.
„Naš elektrokinetički senzor nam omogućava da radimo stvari koje druga dijagnostika ne može“, objašnjava biomolekularni inženjer Satjajoti Senapati iz Notr Dama.
„Možemo direktno da učitamo krv bez ikakvog prethodnog tretmana da bismo izolovali ekstracelularne vezikule jer na naš senzor ne utiču druge čestice ili molekuli. Pokazuje nisku buku i čini naš osetljiviji za otkrivanje bolesti od drugih tehnologija.“
U eksperimentima, kažu Senapati i kolege, biočip može tačno da otkrije i kvantifikuje koncentracije egzozoma, čak i kada su samo 0,01 odsto.
Ovo bi moglo imati „velike implikacije“ za istraživanje raka, otkrivanje biomarkera i praćenje bolesti, tvrdi tim – a ne samo za rak mozga.
Ali još uvek ima nekih problema koje treba rešiti.
Mutirani EGFR nisu samo povezani sa glioblastomima. Oni su takođe povezani sa drugim bolestima, poput kolorektalnog karcinoma.
„Stoga, takav EGFR aktivni i ukupni potpis ne mora nužno da ukazuje na prisustvo glioblastoma“, pišu autori.
„Slično, pacijenti sa glioblastomom mogu imati pojačan ili mutirani EGFR, ali mogu imati i oblike bolesti koje nisu izazvane EGFR-om.
To znači da test nije u stanju da dijagnostikuje sve slučajeve potencijalnog glioblastoma. Takođe se ne može sa sigurnošću reći koju vrstu raka neko ima, gde se nalazi u njegovom telu, niti u kojoj fazi je bolest uznapredovala.
Da bi napravili specifičniji test, tim kaže da treba da analiziraju veće grupe pacijenata sa glioblastomom da bi otkrili koji biomarkeri u njihovoj krvi ih izdvajaju.
„Trenutna dijagnostička platforma se može povećati za testiranje tako velike biblioteke netretirane plazme iz velike grupe pacijenata obolelih od raka kako bi se ustanovili specifični profili za različite vrste raka u različitim fazama“, zaključuju istraživači.
Studija je objavljena u Communications Biology.
