Teraz to badania obrazowe i biopsje tkanek, wykonywane po zakończeniu pewnego etapu leczenia, dają lekarzowi odpowiedź na pytanie, czy terapia przeciwrakowa zadziałała. Są to jednak procedury nie tylko drogie, ale inwazyjne, dość długie i z wielu powodów opóźnione. Zatem dopiero po wielu tygodniach lekarz może ocenić, czy zastosowany przez niego lek okazał się trafiony. Teraz naukowcy z National University w Singapurze donoszą o opracowaniu innowacyjnej metody analizy krwi, która pozwala lekarzowi prowadzącemu terapię przeciwnowotworową, sprawdzić działanie leku już po 24 godzinach od podania pierwszej dawki.
Jest to platforma analityczna wykorzystująca krążące w krwi pęcherzyki zewnątrzkomórkowe (EV). Tę technologię naukowcy opisują w skrócie jako "monitorowanie pęcherzyków zewnątrzkomórkowych pod kątem chemicznej obecności małych cząstek i ekspresji białka" (ExoSCOPE).
Pęcherzyki zewnątrzkomórkowe (EV) są to niezwykle małe, kuliste cząsteczki, uwalniane przez wszystkie organizmy żywe do przestrzeni pozakomórkowej. Wydzielane są zarówno przez komórki zdrowe, jak i przez te zaatakowane przez chorobę. Komórki rakowe uwalniają zatem pęcherzyki zewnątrzkomórkowe, a jeśli zastosowany lek rzeczywiście do nich dotarł, w cząsteczkach pojawi się ślad preparatu. Oznaczać to będzie, że ukierunkowana terapia przeciwnowotworowa ma wpływ na guza i hamuje jego wzrost.
Problem w tym, że te pęcherzyki zewnątrzkomórkowe są niezwykle małe, o średnicy wynoszącej około 5000 nanometra (sto razy mniejszej niż średnica ludzkiego włosa). Nie można ich dostrzec przy pomocy zwykłych mikroskopów, stosowanych np. w standardowych badaniach krwi. Naukowcy musieli zatem stworzyć nową metodę analizy.
Działanie leku można śledzić w czasie rzeczywistym
Zespół naukowców z Singapuru opracował specjalną konfigurację czujników wzmacniających sygnały świetlne, emitowane przez pęcherzyki zewnątrzkomórkowe (te czujniki składają się z milionów niezwykle małych pierścieni, tzw. nanopierścieni). Wychwycone sygnały są następnie analizowane.
- Za pomocą ExoSCOPE możemy bezpośrednio zmierzyć skuteczność leku po 24 godzinach od rozpoczęcia leczenia. Wykonanie samego testu trwa około godziny - mówi biofizyk Shao Huilin, współautor pomysłu.
Ta technologia pozwala na monitorowanie obecności leku w komórkach rakowych w czasie rzeczywistym. Mierzy zmiany w ilości leku i w składzie białek w molekularnych subpopulacjach pęcherzyków zewnątrzkomórkowych. ExoSCOPE zastosowana do monitorowania różnych terapii celowanych pokazała, która z nich była rzeczywiście skuteczna.
- Zastosowaliśmy tę technologię do klinicznej diagnostyki nowotworów i monitorowania leczenia. Wykorzystując niewielką ilość krwi, ExoSCOPE dokładnie sklasyfikował stan choroby i szybko rozróżnił docelowe wyniki leczenia w ciągu 24 godzin po podaniu leku - piszą autorzy na łamach czasopisma "Nature Technology".
Badania kliniczne sprawdzające dokładność pomiaru, objęły grupę 106 pacjentów z rakiem płuc. Wskaźnik dokładności wyniósł 95 proc. w porównaniu ze standardowymi badaniami wielkości guza. Natomiast bezdyskusyjną przewagą nowej metody jest niebywale krótki czas uzyskiwania odpowiedzi, czy lek zadziałał.
- Obecne technologie pomiaru interakcji lek-cel wymagają złożonego procesu przetwarzania i inwazyjnych biopsji tkanek, co ogranicza ich przydatność kliniczną do monitorowania leczenia raka. Dzięki zastosowaniu specjalnie zaprojektowanych sond chemicznych nasza platforma jest bardzo czuła, jeśli chodzi o wykrywanie i znakowanie pęcherzyków zewnątrzkomórkowych w małej próbce krwi - podkreśla Sijun Pan, biolog chemiczny i współautor pracy.
Źródła: Nature.com, ScienceAlert.com
