Недорогой тест для обнаружения рака
Неинфекционные заболевания, такие как рак и сердечно-сосудистые заболевания, широко распространены во всем мире, но из-за отсутствия биомаркеров их трудно диагностировать. К тому же, в странах с неразвитой инфраструктурой дорогостоящие диагностические методы маммографии и колоноскопии не доступны для большинства пациентов. Но недавно учёные разработали тест с использованием инъекционных наночастиц, которые находят пораженные ткани и производят биомаркеры в моче, а их нетрудно обнаружить уже через несколько минут при помощи бумажных полосок. Этот метод диагностики аналогичен домашнему тесту на беременность.
Исследователи из Массачусетского технологического института (МИТ) в Кембридже протестировали новый метод на мышах, используя одну инъекцию и бумажные полоски для анализа мочи. Технология разрабатывалась старшим автором Сангиту Бхатия, профессором Массачусетского технологического института и Медицинского исследовательского института Говарда Хьюза. Для создания нового класса синтетических биомаркеров учёные использовали узкоспециализированный инструмент. Очевидным преимуществом нового способа диагностики является то, что для проведения анализа не нужно никакого специального оборудования, кроме бумажной полоски.
Технология подразумевает использование наночастиц, которые взаимодействуют с опухолевыми белками, каждый из которых производит сотни синтетических биомаркеров, легко обнаруживаемых в моче. Исследователи начали работать над идеей в 2012 году, когда столкнулись с проблемой, что опухоли трудно обнаружить с помощью биомаркеров, потому что они дают очень слабые сигналы. Одна группа сигналов была представлена в виде белков, называемых матриксными металлопротеиназами (ММП), которые помогают раковым клеткам мигрировать из своих первоначальных очагов. Тогда авторы научной работы задались целью усилить эти сигналы каким-либо образом. Они разработали наночастицы, покрытие которых составляли короткие белковые фрагменты, которые привлекают различные ММП. В результате наночастицы концентрируются в местах опухолей, где ММП ударяют по пептидам (выпуская сотни пептидных фрагментов на ММП молекулы), которые затем собираются в почках и выводятся из организма с мочой.
Сначала единственный способ обнаружить присутствие пептидов в моче заключался в применении масс-спектрометра, который считывает их молекулярной сигнал. Но это очень дорогой метод, поэтому исследователи искали другие способы проведения анализов мочи и придумали делать его с помощью бумажной основы, которая также используется в тестах на беременность. Полоски бумаги пропитывают антителами, которые захватывают пептиды. Затем белки идут по невидимым измерительным линиям дальше вдоль полосы, которая проявляется и становится видимой при столкновении с конкретными пептидами. Исследователи говорят, что можно сделать такие полоски, которые будут выявлять различные стадии или типы болезней - это вопрос покрытия наночастиц различными пептидами и создания тестовых линий, которые будут чувствительны только к ним.
Результаты исследования позволили выяснить, что наночастицы инъекции и бумажные полоски успешно обнаруживают опухоли толстой кишки и сгустки крови (тромбы) у мышей. Следующим этапом является тестирование методики на людях. Продвижение этой технологии для обнаружения заболеваний по тестовым полоскам является большим шагом вперед, поскольку может быть доступным для применения в поликлиниках и децентрализованных медицинских учреждениях.
Исследователи из Массачусетского технологического института (МИТ) в Кембридже протестировали новый метод на мышах, используя одну инъекцию и бумажные полоски для анализа мочи. Технология разрабатывалась старшим автором Сангиту Бхатия, профессором Массачусетского технологического института и Медицинского исследовательского института Говарда Хьюза. Для создания нового класса синтетических биомаркеров учёные использовали узкоспециализированный инструмент. Очевидным преимуществом нового способа диагностики является то, что для проведения анализа не нужно никакого специального оборудования, кроме бумажной полоски.
Технология подразумевает использование наночастиц, которые взаимодействуют с опухолевыми белками, каждый из которых производит сотни синтетических биомаркеров, легко обнаруживаемых в моче. Исследователи начали работать над идеей в 2012 году, когда столкнулись с проблемой, что опухоли трудно обнаружить с помощью биомаркеров, потому что они дают очень слабые сигналы. Одна группа сигналов была представлена в виде белков, называемых матриксными металлопротеиназами (ММП), которые помогают раковым клеткам мигрировать из своих первоначальных очагов. Тогда авторы научной работы задались целью усилить эти сигналы каким-либо образом. Они разработали наночастицы, покрытие которых составляли короткие белковые фрагменты, которые привлекают различные ММП. В результате наночастицы концентрируются в местах опухолей, где ММП ударяют по пептидам (выпуская сотни пептидных фрагментов на ММП молекулы), которые затем собираются в почках и выводятся из организма с мочой.
Сначала единственный способ обнаружить присутствие пептидов в моче заключался в применении масс-спектрометра, который считывает их молекулярной сигнал. Но это очень дорогой метод, поэтому исследователи искали другие способы проведения анализов мочи и придумали делать его с помощью бумажной основы, которая также используется в тестах на беременность. Полоски бумаги пропитывают антителами, которые захватывают пептиды. Затем белки идут по невидимым измерительным линиям дальше вдоль полосы, которая проявляется и становится видимой при столкновении с конкретными пептидами. Исследователи говорят, что можно сделать такие полоски, которые будут выявлять различные стадии или типы болезней - это вопрос покрытия наночастиц различными пептидами и создания тестовых линий, которые будут чувствительны только к ним.
Результаты исследования позволили выяснить, что наночастицы инъекции и бумажные полоски успешно обнаруживают опухоли толстой кишки и сгустки крови (тромбы) у мышей. Следующим этапом является тестирование методики на людях. Продвижение этой технологии для обнаружения заболеваний по тестовым полоскам является большим шагом вперед, поскольку может быть доступным для применения в поликлиниках и децентрализованных медицинских учреждениях.
Дата публикации: 04.03.2014.
Добавить комментарий