ZNANOST: hrvatski znanstveni portal

Nove tehnologije mogle bi omogućiti raniju dijagnozu raka

Rana dijagnoza raka, njegovo liječenje i otkrivanje samog uzroka bolesti, samo su neki od problema koji se nalaze pred znanstvenicima današnjice.

Tehnologija se razvija te je logično da će njezin napredak koristiti u pronalaženju rješenja i odgovora koji se tiču raka. Svi sa strepnjom iščekuju rezultate novih istraživanja. Na otkriće lijeka ili načina prevencije raka, tihog ubojice kako ga neki zovu, još ćemo morati dugo čekati, no istraživači su već otkrili mnogo načina kako pomoći oboljelima.

Pronalaženje načina za ranije dijagnosticiranje raka moglo bi uvelike povećati šanse za preživljavanje mnogih pacijenata. Jedan od načina da se to učini je traženje određenih proteina koje stanice raka luče u krvotok. Međutim, količina tih biomarkera je tako niska da se je njihovo otkrivanje pokazalo veoma teškim.

Nova tehnologija, razvijena na MIT-u, može olakšati otkrivanje biomarkera. Istraživači, na čelu sa Sangeetom Bhatiom, razvili su nanočestice koje mogu doći do tumora i u interakciji s proteinima raka proizvesti tisuće biomarkera, koji se potom mogu lako otkriti u urinu pacijenta.

Ovaj sustav pojačivača biomarkera može se također koristiti za praćenje razvitka bolesti i reakcije tumora na terapiju, tvrde Bhatia, Ivan i Dorothy Wilson, profesori zdravstvene znanosti i tehnologije te elektrotehnike i računalnih znanosti na MIT-u.

„Postoji očajna potraga za biomarkerima u svrhu ranog otkrivanja bolesti ili postavljanja dijagnoze te za odgovorima na to kako tijelo reagira na terapiju.", kaže Bhatia.

Pojačavanje signala raka
Stanice raka proizvode mnogo proteina koji se ne nalaze u zdravim stanicama. Međutim, ovi proteini su često toliko razrijeđeni u krvotoku da ih je gotovo nemoguće identificirati.
„Stanica stvara biomarkere, ali ona ima ograničen kapacitet proizvodnje.“ kaže Bhatia.
„U tom smo trenutku imali „aha“ trenutak: Što ako bismo mogli učiniti nešto što bi moglo pojačati taj signal?"

Stanice raka često proizvode velike količine proteaza poznatog kao MMP (enzimi koji dijele proteine na fragmente). Ovi proteazi pomažu stanicama raka da pobjegnu sa svoje izvorne lokacije i tako se šire nekontrolirano, probijanjem izvanstanične matrice proteina koji inače drži stanice na svom mjestu.

Istraživači su obložili nanočestice peptidima (kratki fragmenti proteina) koji su bili na meti nekoliko MMP proteaza. Tretirane nanočestice pojavile su se na tumorskim stranicama prolazeći kroz porozne krvne žile koje obično okružuju tumor. Tamo su proteazi proizveli stotine peptida iz nanočestica i ispustili ih u krvotok.

Peptidi se zatim ubrzano nakupljaju u bubrezima i izlučuju u mokraći, gdje mogu biti otkriveni masenom spektrometrijom.

Posebnost potpisa svakog tumora
Da bi očitanja biomarkera bila što preciznija, istraživači su dizajnirali čestice tako da mogu dobiti 10 različitih peptida od kojih je svaki podijeljen jednim od desetaka različitih MMP proteaza. Svaki od tih peptida je različite veličine, tako da ih je moguće razlikovati samo pomoću masene spektrometrije. To bi trebalo omogućiti istraživačima da identificiraju različite potpise povezane s različitim vrstama tumora.

Izvor: MIT News

Podijeli.