Чтоб выявить рак на ранешней стадии, а почти всегда заболевание поначалу проходит практически бессимптомно, нужно с завидным всепостоянством посещать доктора и проходить дорогостоящие и часто болезненные процедуры, такие как маммография либо колоноскопия. К тому же, эти сервисы предоставляются в городках с развитой мед инфраструктурой, тогда как в маленьких населённых пт относительно обычных методов диагностики рака клиентам и совсем не дают.
Устранить эту очевидную делему пробуют исследователи из Массачусетского технологического института и Мед института Говарда Хьюза. Они разработали обычный картонный тест на рак, сходный по собственному принципу работы с тестом на беременность. На базе маленького эталона мочи пациента тест за пару минут сумеет найти наличие в организме раковых клеток.
Схожая методика ранее разрабатывалась для выявления инфекционных болезней, после этого её адаптировали и под остальные заболевания (при помощи той же стратегии).
Создатель новейшей технологии - доктор Сангита Бхатия (Sangeeta Bhatia), сотрудничающая как с MIT, так и с Мед институтом Говарда Хьюза. Сделанные ей и её командой микрочастицы взаимодействуют с опухолевыми белками протеазами, и каждое из этих взаимодействий провоцирует высвобождение сотен биомаркеров, которые просто найти в моче пациента.
«Когда мы открыли этот новейший класс синтетических биомаркеров, то употребляли узкоспециализированный инструмент для проведения анализа. Мы решили, что схожая методика картонного теста в особенности понадобится в развивающихся странах, где анализ на рак можно будет проводить без специального оборудования», - ведает Бхатия в пресс-релизе MIT.
Разработка методики началась в 2012 году, когда доктор и её коллеги ввели понятие технологии синтетического биомаркера для усиления сигналов от опухолевых белков. Крайние тяжело найти. Эти белки, известные как матриксные металлопротеиназы, помогают раковым клеточкам «сбежать» с их изначальной позиции, путём «разрезания» белков внеклеточного матрикса, который традиционно «приклеивает» клеточки к одному месту.
Микрочастицы, разработанные в MIT и вводимые в тело больного при помощи инъекции, покрыты пептидами - маленькими фрагментами белков. Они нацеливаются строго на определённые матриксные металлопротеиназы. Частички накапливаются на участках опухоли, где матриксные металлопротеиназы расщепляются сотками пептидов, которые потом скапливаются в почках и выводятся с мочой.
В изначальной версии данной для нас технологии пептиды находили при помощи масс-спектрометра, который анализирует молекулярный состав эталона. Но эти приборы тяжело именовать вседоступными в развивающихся странах, потому исследователи адаптировали частички таковым образом, чтоб их можно было выявить на бумаге. Эта разработка известна в медицине как анализ латерального потока, она же употребляется и в тестах на беременность.
Для сотворения тест-полосок учёные покрыли нитроцеллюлозную бумагу антителами, способными захватить пептиды. Когда пептиды оказываются «в ловушке», то начинают распространяться вдоль полосы. Там они подвергаются действию остальных антител, специфичных для разных видов пептидов. Когда антитела ловят свою цель, то полоса на бумаге окрашивается в определённый цвет. По ней доктор описывает, что в моче находятся мотивированные пептиды, а означает и заболевание. Тест можно просто адаптировать сходу под несколько типов пептидов.
В рамках тестов на мышах исследователи смогли точно найти опухоли толстой кишки, также образование тромбов. Чтоб доказать практичность этого подхода, создателям нужно будет в последнее время провести клинические тесты на огромных группах пациентов.
К счастью, это будущее уже не за горами. Исследовательская группа выиграла грант Центра технологических инноваций имени Гурураджа Дешпанде при MIT на разработку бизнес-плана для пуска клинических испытаний и коммерциализации технологии. Бхатия поведала, что, вероятнее всего, 1-ые испытания будут проводиться на пациентах из группы риска - тех, у кого уже был рак, и тех, кто имеет к этому наследственную расположенность.
На данном шаге разработки всем клиентам, до того как помочиться на полоску с тестом, нужно будет получить инъекцию с микрочастицами. Это единственный неловкий фактор. Сейчас Бхатия и её коллеги уже занимаются разработкой подкожного имплантата, который будет выпускать микрочастицы. Это понадобится для длительного мониторинга.
Подробное описание технологии можно прочесть в статье, размещенной в журнальчике PNAS.
Учёные в предстоящем будут не только лишь проводить клинические тесты, да и работать над выявлением «химической подписи» матриксных металлопротеиназ, которые могут быть применены в качестве биомаркеров для остальных типов рака, также при опухолях, которые уже вошли в стадию метастазирования.
