Рак поджелудочной железы можно диагностировать на ранней стадии по анализу крови
Исследователи разработали простой анализ крови для обнаружения рака поджелудочной железы до того, как он распространится на другие части тела. Тест может использоваться для рутинного скрининга, чтобы улучшить низкий уровень выживаемости при этом заболевании.
«Это очень прагматичное переносимое решение», которое основывается на многих достижениях в этой области, говорит Симона Шюрле-Финке, биомедицинский инженер из Швейцарского федерального технологического института. Результаты описаны в журнале Science Translational Medicine сегодня.
Большинство случаев рака поджелудочной железы начинаются в протоках, которые выделяют ферменты, используемые для переваривания пищи. Но эта форма рака часто не вызывает узнаваемых симптомов и не обнаруживается, пока не даст метастазы и не распространится, что затрудняет ее лечение.
Контрольные белки
Джаред Фишер, молекулярный биолог из Орегонского университета здравоохранения и науки (OHSU) в Портленде и его коллеги сосредоточились на обнаружении ферментов, называемых протеазами, которые расщепляют белки и активны в опухолях даже на самых ранних стадиях. Они специально изучали активность матричных металлопротеиназ, участвующих в переработке коллагена и внеклеточного матрикса, которые помогают опухолям проникать в организм.
Чтобы обнаружить наличие этих протеаз в крови, исследователи разработали наносенсоры, содержащие магнитную наночастицу, прикрепленную к небольшому пептиду, который привлекает матричные металлопротеиназы и флуоресцентную молекулу.
Затем ученые поместили миллионы наносенсоров в крошечный образец крови. Если матричные металлопротеиназы присутствовали и были активны, они разрезали пептид в наносенсорах, высвобождая флуоресцентную молекулу. Затем исследователи использовали магнит, чтобы высосать все неразрезанные наносенсоры, и измерить, сколько разрезанных флуоресцентных частиц осталось. Чем больше активных протеаз присутствовало в крови, тем ярче светился образец.
Исследователи протестировали наносенсор на замороженных образцах крови 356 человек, некоторые из которых были больны раком поджелудочной железы, некоторые — нераковыми формами заболевания поджелудочной железы и здоровых людей. Наносенсор правильно идентифицировал здоровых людей в 98% случаев и идентифицировал людей с раком поджелудочной железы с точностью 73%. Он всегда различал людей с раком и людей с другими заболеваниями поджелудочной железы.
Учитывая, что протеазы важны для многих функций организма, Шюрле-Финке не ожидала, что наносенсор идентифицирует такой четкий сигнал опухоли в крови. «Я была очень удивлена, увидев это», — говорит она. — «Но чувствительность в 73% необходимо повысить, прежде чем врачи смогут использовать датчики, но в целом это "очень многообещающий, очень впечатляющий результат".
Предстоящие испытания
Исследователи говорят, что низкая стоимость наносенсора — около 1 цента за тест — означает, что его можно использовать в сельской местности или в условиях нехватки ресурсов. После тестирования наносенсора на большем количестве образцов крови Фишер надеется начать клинические испытания.
Хосе Монтойя Мира, соавтор работы, говорит, что группа также применила этот подход к другим формам рака, например, в желудочно-кишечном тракте, с многообещающими предварительными данными.