29 серпня, 2024
Дослідники розробили доступний і швидкий аналіз крові для діагностики пухлини нервової системи
Дослідники з Університету Нотр-Дам (Саут-Бенд, штат Індіана, США) розробили новий автоматичний пристрій, здатний менш ніж за годину діагностувати гліобластому. Суть діагностики полягає в біочипі, який використовує електрокінетичну технологію для виявлення біомаркерів або активних рецепторів епідермального фактора росту (EGFR), які надмірно експресуються в деяких видах пухлин і містяться у позаклітинних везикулах.
Гліобластома є злоякісною пухлиною, що часто трапляється в осіб віком 40–60 років, локалізується в білій речовині будь-яких відділів головного мозку та дуже швидко росте. Гістологічно має м’яку консистенцію, строкатий вигляд (через осередки крововиливу та некрозу), клітини пухлини поліморфні, містять глікоген. Метастазує лише в межах головного мозку, середнє виживання пацієнтів становить 12–18 місяців після встановлення діагнозу. Позаклітинні везикули, або екзосоми, – це унікальні наночастинки, що виділяються клітинами. Ці структури великі – у 10-50 разів більші за молекулу – і мають слабкий заряд, що робить їх важливими біомаркерами для різних лікарів.
Завдання для дослідників було подвійним: розробити процес, який міг би розрізняти активні та неактивні EGFR, і створити діагностичну технологію, яка була б чутливою для виявлення активних EGFR на позаклітинних везикулах зі зразків крові. Для цього науковці створили біочип, який використовує недорогий електрокінетичний датчик розміром приблизно з кульку у звичайній ручці. Завдяки розміру позаклітинних везикул антитіла на сенсорі можуть утворювати численні зв’язки з однією позаклітинною везикулою, що значно підвищує чутливість і вибірковість діагностики.
Потім синтетичні наночастинки діоксиду кремнію «повідомляють» про присутність активних EGFR на захоплених позаклітинних везикулах, одночасно приносячи високий негативний заряд. Після цього можна спостерігати зсув напруги, що вказує на наявність гліобластоми в пацієнта. Виконання одного тесту триває менше години; для нього необхідно лише 0,1 мл крові. Собівартість кожного одноразового біочипа приблизно 2 долари. Незважаючи на те, що цей діагностичний пристрій був розроблений для гліобластоми, дослідники стверджують, що його можна адаптувати для інших патологій. Зараз команда науковців вивчає технологію для діагностики раку підшлункової залози і планує експерименти для інших розладів, таких як серцево-судинні захворювання, деменція та епілепсія.
Джерело: https://www.nature.com/articles/s42003-024-06385-1