Uma técnica rápida, sensível para detectar marcadores do cancro traz a biópsia líquida mais perto da clínica

Uma técnica rápida, barata contudo sensível para detectar marcadores do cancro está trazendo a pesquisadores mais perto “de uma biópsia líquida” - um teste usando uma amostra pequena de sangue ou de soro para detectar o cancro, um pouco do que a amostra de tecido invasora uso corrente para o diagnóstico.

Os pesquisadores nas Universidades de Illinois desenvolveram um método para capturar e contar microRNAs cancro-associados, ou bits minúsculos das moléculas do mensageiro que são exsudadas das pilhas e podem ser detectadas no sangue ou no soro, com definição da único-molécula. A equipe publicou seus resultados nas continuações da Academia Nacional das Ciências.

As células cancerosas contêm as mutações genéticas que as permitem de proliferar fora do controle e de iludir o sistema imunitário, e algumas daquelas mutações giram acima nos microRNAs. Há as moléculas específicas do microRNA cujas presença e a concentração é sabida para ser relacionada à presença e à agressividade de tipos específicos de cancro, assim que são sabidos como os biomarkers que podem ser a molécula do alvo para um teste de diagnóstico.”

Brian Cunningham, líder do estudo, professor de Illinois de elétrico e engenharia informática

Cunningham igualmente dirige o micro de Holonyak e o laboratório da nanotecnologia em Illinois.

O grupo de Cunningham desenvolveu uma técnica nomeada microscopia da absorção de Fotónico Ressonador para capturar e contar biomarkers do microRNA. Em colaboração com o professor Manish Kohli no centro do cancro de Moffitt em Florida, testaram o PRAM em dois microRNAs que são marcadores conhecidos para o cancro da próstata.

Encontraram que era sensível bastante detectar as pequenas quantidades que estam presente no soro de um paciente, contudo selectivo bastante para detectar igualmente o marcador entre um cocktail das moléculas que igualmente estar presente no soro.

“Um dos desafios principais de biosensing é manter a sensibilidade e selectividade ao mesmo tempo,” disse Nantao Li, um aluno diplomado e co-primeiro autor. “Você quê-la ser sensível bastante detectar muito pequenas quantidades, mas você não a quer pegarar cada RNA no sangue. Você quer esta seqüência específica ser seu alvo.”

O PRAM consegue qualidades combinando uma ponta de prova molecular e um sensor de cristal fotónico. A ponta de prova emparelha-se muito especificamente a um microRNA designado e tem-se um tampão protector de que venha fora quando encontra e liga ao biomarker do alvo. A extremidade expor da ponta de prova pode então ligar ao sensor, produzindo um sinal visível através de um microscópio.

Cada ponta de prova individual que liga envia um sinal separado que os pesquisadores possam contar. Isto significa que os pesquisadores podem detectar quantidades muito menores do que os métodos tradicionais como a fluorescência, que precisam de exceder um determinado ponto inicial para se emitir um sinal mensurável. Poder contar cada biomarker igualmente leva o benefício adicionado de permitir que os pesquisadores monitorem mudanças na concentração do biomarker ao longo do tempo.

“Com PRAM, nós esguinchamos uma amostra em uma solução e obtemos um readout dentro de duas horas,” disse o pesquisador pos-doctoral Taylor Canady, um co-primeiro autor do estudo. “Outras tecnologias que produzem readouts da único-molécula exigem o acréscimo que processa e as etapas adicionais, e exigem um dia ou mais da espera. O PRAM parece como algo que poderia ser muito mais praticável clìnica. Além, usando um sinal óptico em vez da fluorescência, nós poderíamos construção dia um dispositivo miniaturizado que não precisasse um técnico de laboratório treinado.”

A aproximação do PRAM poderia ser adaptada aos microRNAs diferentes ou aos outros biomarkers, os pesquisadores dizem, e são compatíveis com plataformas existentes do microscópio.

“Esta aproximação faz a ideia de executar “uma biópsia líquida” para moléculas cancro-relacionadas da baixo-concentração uma etapa mais perto da realidade,” Cunningham disse. “Este avanço demonstra que é possível ter um método barato e rotineiro que seja sensível bastante exigir somente uma gota do sangue. Os resultados do teste puderam dizer a um médico se um regime da quimioterapia está trabalhando, se o cancro de uma pessoa está desenvolvendo uma mutação nova que fizesse resistente a uma droga, ou se uma pessoa que fosse tratada previamente para o cancro pôde ter uma remissão.”

Source:
Journal reference:

Canady,T.D., et al. (2019) Digital-resolution detection of microRNA with single-base selectivity by photonic resonator absorption microscopy. Proceedings of the National Academy of Sciences. doi.org/10.1073/pnas.1904770116.