Para peneliti di University of Pennsylvania School of Medicine telah mengembangkan metode-pergeseran paradigma untuk mendeteksi sejumlah kecil protein dalam darah.
Aplikasi metode ini akan membuat cerdas rendah kelimpahan molekul yang berhubungan dengan kanker (seperti kanker payudara), penyakit Alzheimer, penyakit prion, dan mungkin penyakit kejiwaan yang relatif mudah dan lebih akurat dibandingkan dengan metodologi saat ini, termasuk ELISA banyak digunakan (enzim- terkait uji immunoadsorbent).
ELISA adalah tes sistem kekebalan berbasis umum yang menggunakan enzim terkait dengan antibodi atau antigen sebagai penanda untuk memilih keluar protein tertentu. Sebagai contoh, digunakan sebagai tes diagnostik untuk menentukan eksposur terhadap agen infeksi, seperti HIV, dengan mengidentifikasi antibodi hadir dalam sampel darah.
Sensitivitas mendeteksi molekul dengan metode baru, yang disebut FACTT, singkatan Amplifikasi Fluorescent Dikatalisis oleh T7-polimerase Teknik, adalah lima lipat (100.000 kali) lebih besar daripada ELISA, para peneliti Penn ditemukan.
Penulis senior Mark I. Greene MD, PhD, Profesor John Eckman Ilmu Kedokteran, Hongtao Zhang, PhD spesialis penelitian, Xin Cheng, PhD, peneliti penelitian, dan Mark Richter, seorang teknisi penelitian di laboratorium Greene, melaporkan temuan mereka dalam lanjutan publikasi online dari Nature Medicine .
"Para ELISA saat tes hanya dapat mendeteksi protein ketika mereka berada dalam kelimpahan tinggi," kata Zhang. "Tapi masalahnya adalah bahwa banyak dari protein fungsional - mereka yang memiliki peran dalam menentukan kesehatan Anda -. Ada dalam jumlah yang sangat rendah sampai penyakit yang jelas dan tidak dapat dideteksi atau diukur pada tahap awal medis patologi Itu penting untuk mengembangkan teknik yang dapat mendeteksi molekul-molekul langka untuk mendeteksi kelainan pada tahap awal. "
Teknologi FACTT menggunakan sistem enzim amplifikasi yang berbeda sehingga sinyal-sinyal kuantitatif dapat diperoleh dari molekul protein bahkan sedikit dibandingkan dengan ELISA. "Teknologi ini sangat disesuaikan dengan protein apapun dan dapat dilakukan dalam format otomatis," catatan Greene. Dia menyatakan bahwa teknologi akan segera robotized sehingga dapat layar langka bagi banyak penyebab penyakit protein menggunakan sejumlah kecil darah. "Hal ini bahkan mungkin bahwa seseorang dapat layar untuk beberapa penyakit pada waktu yang sama dan menghasilkan akuntansi yang tepat dari apakah penyebab penyakit molekul hadir pada waktu awal ketika penyakit dapat segera diobati," tambah Greene.
Greene juga mencatat bahwa teknologi FACTT merupakan evolusi lebih lanjut dari pendekatan sebelumnya yang dikembangkan bekerja sama dengan Profesor Farmakologi James Eberwine, PhD, juga dari Penn. Teknik radioisotop yang digunakan sebelumnya.
Para peneliti membandingkan deteksi HER2/neu dalam darah antara ELISA dan FACTT. HER2/neu protein pada kenyataannya pertama kali diidentifikasi oleh laboratorium Greene pada awal tahun 1980, dan gen HER2/neu ditemukan oleh para ilmuwan lain yang akan diekspresikan dalam kanker payudara. HER2/neu biasanya molekul rendah kelimpahan yang menjadi diekspresikan di lebih dari 30 persen dari payudara primer, ovarium, dan tumor pankreas. Bagian dari molekul HER2/neu adalah gudang dari permukaan sel tumor dan telah terdeteksi dalam darah pasien kanker payudara. Konsentrasi darah lebih tinggi HER2/neu berkorelasi dengan tingkat respon yang lebih rendah untuk kemoterapi dan lebih pendek waktu bertahan setelah kambuh.
Lab Greene dikembangkan model tikus yang membawa sel-sel kanker overexpressing HER2/neu. Ketika sel-sel ini ditanamkan ke hewan mereka membentuk tumor persis seperti tumor payudara pada manusia. Menggunakan ELISA, para peneliti tidak bisa mendeteksi HER2/neu dari darah tikus sampai tumor mencapai ukuran dioperasi, tetapi dengan teknologi FACTT baru yang mereka bisa mendeteksi HER2/neu dalam beberapa tikus ketika tumor nyaris tak terlihat dan dalam waktu dua hari implantasi. Hasil ini menunjukkan bahwa adalah mungkin untuk mendeteksi tumor pada tahap sangat awal sehingga munculnya tumor atau terulangnya bisa cepat diobati atau bahkan dicegah.
Laboratorium Greene mendirikan banyak prinsip-prinsip terapi yang ditargetkan untuk tumor HER2/neu dan antibodi prototipe yang menyebabkan perkembangan Herceptin, molekul antibodi yang sama yang telah dibuat oleh Genentech. Laboratorium Greene sebelumnya juga menunjukkan bahwa pengobatan dini tumor HER2/neu dengan antibodi monoklonal ditargetkan pada model binatang menyebabkan pencegahan jauh lebih penting dari pertumbuhan tumor serta munculnya tumor dan terjadinya kembali.
Greene menekankan bahwa pengobatan dini jauh lebih efektif daripada mengobati tumor maju dengan antibodi yang sama. Uji klinis baru-baru ini mendukung gagasan bahwa pengobatan dini mencegah terjadinya kembali tumor pada wanita dengan tumor payudara. Teknologi FACTT merupakan cara untuk diagnosis dini pasangan dengan pengobatan awal untuk mencegah munculnya tumor.
Mendeteksi HER2/neu pada manusia untuk kanker payudara
Yang klinis yang paling banyak digunakan HER2/neu tes IHC (imunohistokimia) dan IKAN (fluoresensi hibridisasi in situ). Namun, baik IKAN dan Posyandu yang kompleks, memakan waktu tes.
Pasien yang dites positif untuk HER2/neu menggunakan atau Posyandu IKAN memiliki tingkat responsif dari sekitar 35 persen untuk obat kanker Herceptin. Pemantauan status HER2/neu dari darah dengan teknologi canggih seperti FACTT merupakan pendekatan alternatif dibandingkan dengan Posyandu atau IKAN, kata para peneliti.
Pra-perawatan HER2/neu tingkat berkorelasi dengan ukuran tumor dan luasnya penyakit. Pasca perawatan HER2/neu memprediksi tingkat kelangsungan hidup penyakit tertentu. Sebuah uji lebih sensitif dapat lebih akurat memungkinkan pengobatan manusia dengan kanker payudara dan memungkinkan pengobatan lebih cepat jika reoccurs tumor.