Ερευνητές στην Ιαπωνία ανέπτυξαν μια νέα συσκευή για τον εντοπισμό πρωτεϊνών – που είναι διαγνωστικοί βιοδείκτες του καρκίνου του εγκεφάλου – στα ούρα. Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο ACS Nano .
Η διάγνωση του καρκίνου του εγκεφάλου είναι δύσκολη
Η διάγνωση καρκίνων του εγκεφάλου μπορεί να αποδειχθεί ιδιαίτερα δύσκολη για τους κλινικούς γιατρούς, καθώς οι όγκοι ανακαλύπτονται συχνότερα αφού οι ασθενείς αρχίσουν να εμφανίζουν νευρολογικά συμπτώματα.
Αυτά τα συμπτώματα μπορεί να περιλαμβάνουν ζάλη ή πονοκέφαλο, τα οποία δεν είναι ειδικά και μπορεί να είναι ενδεικτικά μιας ποικιλίας συμπτωμάτων. Καθώς οι πρωτοβάθμιοι φροντιστές δεν μπορούν να παραπέμψουν όλους τους ασθενείς που παρουσιάζουν μη ειδικά συμπτώματα για εκτεταμένη απεικόνιση του εγκεφάλου, ο εντοπισμός του καρκίνου του εγκεφάλου αρκετά έγκαιρα για αποτελεσματική θεραπεία δεν είναι πάντα δυνατός.
Η παρουσία εξωκυτταρικών κυστιδίων (EVs) που σχετίζονται με όγκους στα ούρα ενός ασθενούς είναι ένας πιθανός δείκτης καρκίνου του εγκεφάλου και είναι το επίκεντρο μιας νέας μελέτης από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Nagoya με επικεφαλής τον αναπληρωτή καθηγητή Takao Yasui . «Η υγρή βιοψία μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας πολλά σωματικά υγρά, αλλά οι εξετάσεις αίματος είναι επεμβατικές», λέει. «Οι εξετάσεις ούρων είναι μια αποτελεσματική, απλή και μη επεμβατική μέθοδος, επειδή τα ούρα περιέχουν πολλά πληροφοριακά βιομόρια που μπορούν να εντοπιστούν για τον εντοπισμό της νόσου».
Ανίχνευση ηλεκτρικών οχημάτων χρησιμοποιώντας μια απλή διαδικασία
Όλα τα κύτταρα εκκρίνουν EVs, τα οποία είναι κυστίδια νανο-μεγέθους που υποστηρίζουν την ανταλλαγή γενετικών πληροφοριών και την επικοινωνία από κύτταρο σε κύτταρο. Εμπλέκονται στη διατήρηση των φυσιολογικών διεργασιών, συμπεριλαμβανομένης της κυτταρικής ανάπτυξης, ανάπτυξης, διαφοροποίησης και απόπτωσης. Στον καρκίνο του εγκεφάλου, η έρευνα δείχνει ότι τα EVs παίζουν σημαντικό ρόλο στο μικροπεριβάλλον του όγκου, υποστηρίζοντας την εξέλιξη του καρκίνου και την αγγειογένεση.
Τα EV που παράγονται από καρκινικά κύτταρα απεκκρίνονται στα ούρα χωρίς να διασπώνται, καθιστώντας τα έναν δυνητικά χρήσιμο διαγνωστικό βιοδείκτη. Ωστόσο, οι τρέχουσες μέθοδοι ανίχνευσης δεν είναι βέλτιστες, όπως περιγράφει ο Yasui: «Προς το παρόν, οι μέθοδοι απομόνωσης και ανίχνευσης EV απαιτούν περισσότερα από δύο όργανα και μια ανάλυση για την απομόνωση και στη συνέχεια την ανίχνευση EVs».
«Η ανάλυση νανοσύρματος all-in-one μπορεί να απομονώσει και να ανιχνεύσει EVs χρησιμοποιώντας μια απλή διαδικασία. Στο μέλλον, οι χρήστες μπορούν να εκτελέσουν δείγματα μέσω της ανάλυσης μας και να αλλάξουν το τμήμα ανίχνευσης, τροποποιώντας το επιλεκτικά για να ανιχνεύσει συγκεκριμένες μεμβρανικές πρωτεΐνες ή miRNA μέσα σε EV για να ανιχνεύσει άλλους τύπους καρκίνου», προσθέτει ο Yasui.
Η ερευνητική ομάδα συνέλαβε και ανέλυσε EVs προερχόμενα από κύτταρα, EVs προερχόμενα από οργανοειδή όγκου εγκεφάλου και δείγματα ούρων από ασθενείς με γλοιοβλάστωμα και άτομα που δεν είχαν καρκίνο. Χρησιμοποιώντας τη συσκευή τους, μπόρεσαν να αναγνωρίσουν δύο τύπους πρωτεϊνών μεμβρανών EV – CD31 και CD63 – από δείγματα ούρων ασθενών με όγκο στον εγκέφαλο.
«Η ανάλυση νανοσύρματος all-in-one μπορεί να απομονώσει και να ανιχνεύσει EVs χρησιμοποιώντας μια απλή διαδικασία. Στο μέλλον, οι χρήστες μπορούν να εκτελούν δείγματα μέσω της δοκιμασίας μας και να αλλάξουν το τμήμα ανίχνευσης, τροποποιώντας το επιλεκτικά για να ανιχνεύσει συγκεκριμένες μεμβρανικές πρωτεΐνες ή miRNA μέσα σε EV για τον εντοπισμό άλλων τύπων καρκίνου. Χρησιμοποιώντας αυτήν την πλατφόρμα, αναμένουμε να προωθήσουμε την ανάλυση των επιπέδων έκφρασης συγκεκριμένων πρωτεϊνών μεμβράνης στα ουροποιητικά EV των ασθενών, που θα επιτρέψει την έγκαιρη ανίχνευση διαφορετικών τύπων καρκίνου», καταλήγει ο Yasui.
