ΜΙΤ: Η μοριακή κάμερα που ανατρέπει τα πάντα στην ανίχνευση καρκίνου

• Είναι σε θέση να ανιχνεύει τον βιοδείκτη NMP-22 απευθείας μέσα στην ουροδόχο κύστη, δημιουργώντας «χημικές εικόνες» της θέσης του όγκου.
• Η προσέγγιση υπολογίζεται έως 50.000 φορές πιο ευαίσθητη από την ανάλυση ούρων και σε μοντέλα που έτρεξαν σε ζώα έδειξε 180 φορές υψηλότερη ευαισθησία.
• Οι ερευνητές στοχεύουν σε πιο συμπαγές σύστημα για χρήση σε ιατρείο και πιθανή ενσωμάτωση σε cystoscope, με προοπτική επέκτασης και σε άλλες ασθένειες

Μια νέα έρευνα από το MIT υπόσχεται να προσφέρει έγκαιρη ανίχνευση μικρών καρκινικών όγκων με τη βοήθεια καθετήρα που βλέπει χημικά σήματα μέσα στο ίδιο το όργανο. Μια μοριακή κάμερα για τον καρκίνο.

Κάθε χρόνο περίπου 85.000 Αμερικανοί πολίτες διαγιγνώσκονται με καρκίνο της ουροδόχου κύστης. Αν και η θεραπεία είναι συχνά επιτυχής, αυτού του είδους ο καρκίνος παρουσιάζει ένα από τα υψηλότερα ποσοστά υποτροπής.

Πιο συγκεκριμένα, μετά τη θεραπεία περίπου το 50% των ασθενών εμφανίζουν εκ νέου όγκους εντός των επόμενων 5 ετών, καθιστώντας τον έναν από τους πιο δαπανηρούς ως προς τη θεραπεία.

Η μοριακή κάμερα του MIT και πως λειτουργεί

Ερευνητές του MIT κατάφεραν να αναπτύξουν ένα νέο τρόπο για την συχνή παρακολούθηση των εν λόγω ασθενών, κάτι που θα δώσει τη δυνατότητα έγκαιρης ανίχνευσης επανεμφανιζόμενων όγκων.

Με τη χρήση ειδικού καθετήρα, οι οποίοι ο οποίος εξοπλίζεται με ειδικούς νανοαισθητήρες, η ομάδα πιστεύει ότι θα μπορεί να ανιχνεύσει τα χαμηλά επίπεδα μιας πρωτεΐνης που παράγεται από τα καρκινικά κύτταρα, κάτι που θα προδώσει την ακριβή τοποθεσία του εντός του ιστού.

Η αποτελεσματικότητά της

Σύμφωνα με τους ερευνητές, υπολόγισαν ότι η προσέγγισή τους είναι κατά 50.000 φορές πιο ευαίσθητη σε σχέση με την ανάλυση ούρων, η οποία κατά κανόνα χρησιμοποιούνταν στο παρελθόν για να παρακολουθήσουν την εξέλιξη του καρκίνου της ουροδόχου κύστεως.

Σε έρευνα που διεξήχθη σε ζώα, έδειξαν ότι τα μοριακά σήματα που παράγονται από τους αισθητήρες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον εντοπισμό της τοποθεσίας του όγκου εντός της ουροδόχου κύστεως.

Είναι στην ουσία μια κάμερα για τα μόρια αναφέρει ο Michael Strano από το MIT. Αν έχουμε δισεκατομμύρια τέτοιους νανοαισθητήρες σε μια διάταξη, μπορούμε να τους χρησιμοποιήσουμε για να δημιουργήσουμε μια χημική εικόνα, η οποία μας βοηθάει στον εντοπισμό της πηγής, αναφέρει ο ίδιος.

Πρόκειται για έναν από τους κύριους συγγραφείς της μελέτης, η οποία δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Nanotechnology εδώ.

Οι χημικές εικόνες που δημιουργούνται

Για τη νέα μελέτη, οι ερευνητές σχεδίασαν έναν αισθητήρα που θα μπορούσε να ανιχνεύσει μια πρωτεΐνη γνωστή ως NMP-22, η οποία έχει ήδη εγκριθεί από τον FDA για χρήση ως βιοδείκτης για τον καρκίνο της ουροδόχου κύστης.

Η NMP-22 μπορεί να ανιχνευθεί σε δείγματα ούρων, αλλά συχνά είναι σημαντικά αραιωμένη, αποικοδομημένη και απομακρύνεται μετά την έκκριση. Αυτό σημαίνει ότι οι όγκοι μπορούν να ανιχνευθούν μόνο όταν έχουν φτάσει σε πιο προχωρημένα στάδια.

Η νέα συσκευή έχει επικαλυφθεί με carbon nanotubes, νανομετρικούς σωλήνες που φθορίζουν όταν φωτίζονται με λέιζερ. Στην άκρη του καθετήρα βρίσκεται ένα μικροσκοπικό ball lens που περιστρέφεται 360°, φωτίζοντας τους νανοαισθητήρες με laser,  καταγράφοντας τη φθορίζουσα εκπομπή τους για να εντοπιστεί η θέση του καρκινικού όγκου.

Το εργαστήριο του Strano εργάζεται πλέον για να δημιουργήσει μια compact έκδοση του prototype ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί πιο εύκολα σε ιατρικά γραφεία.

Ελπίζουν επίσης να ενσωματώσουν τους αισθητήρες τους σε έναν τύπο καθετήρα γνωστό ως κυστεοσκόπιο, ο οποίος διαθέτει ενσωματωμένη κάμερα και χρησιμοποιείται για την απεικόνιση όγκων στο βλεννογόνο της ουροδόχου κύστης.

Πρόκειται για μια σημαντική εξέλιξη καθώς επιτρέπει την άμεση ανίχνευση βιοδεικτών εκεί που παράγονται, αντί για την μέτρησή τους σε αραιωμένα βιολογικά υγρά, απαντώντας σε ένα κλασικό πρόβλημα που παρουσιάζουν οι ογκολογικές διαγνώσεις, αυτό της ευαισθησίας.

Αποτελεί ίσως ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα του πώς τα νανοϋλικά, η χημεία και τα οπτικά συστήματα μπορούν να προσφέρουν μια έξυπνη ιατρική συσκευή με πολλά πλεονεκτήματα τόσο ως προς την ακρίβεια, αλλά και ως προς το κόστος παρακολούθησης και θεραπείας αυτού του είδους του καρκίνου.

Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.