Ученые Массачусетского технологического института разработали новый датчик наночастиц, который может сделать возможной раннюю диагностику рака с помощью простого анализа мочи. Наночастицы сконструированы таким образом, что при столкновении с опухолью они выделяют короткие последовательности ДНК, которые выделяются с мочой. Анализ этих «штрих-кодов» ДНК может выявить отличительные черты опухоли конкретного пациента. Исследователи разработали свой тест таким образом, чтобы его можно было проводить с помощью небольшой тестовой полоски, что, в перспективе, сделает его доступным для максимально возможного числа пациентов.Эти частицы могут быть сконструированы так, чтобы нести множество различных штрих-кодов ДНК, каждый из которых обнаруживает различный тип протеазной активности, что позволяет проводить «мультиплексную» идентификацию. Использование большего количества датчиков обеспечивает повышение как чувствительности, так и специфичности, позволяя тесту легче различать типы опухолей.
В тестах на мышах исследователи показали, что они могут использовать датчики для обнаружения активности пяти различных ферментов, которые экспрессируются в злокачественных новообразованиях, благодаря чему, например, можно определенно отличить опухоли, которые впервые возникли в легких, от опухолей, образованных клетками колоректального рака, которые метастазировали в легкие.
Исследователи ожидают, что для использования на людях им, возможно, потребуется использовать более пяти штрих-кодов, потому что между опухолями пациентов существует достаточно большое количество различий. Используя микрожидкостное устройство для анализа образцов можно существенно увеличить возможности теста и различать не менее 46 различных штрих-кодов ДНК в одном образце. Данный тип тестирования можно использовать не только для выявления рака, но и для измерения того, насколько хорошо опухоль пациента реагирует на лечение и рецидивирует ли она после лечения. В настоящее время исследователи работают над дальнейшей разработкой частиц с целью тестирования их на людях, проведена первая фаза клинических испытаний, подтвердившая безопасность данной методики.
https://www.nature.com/articles/s41565-023-01372-9