Araştırmacılar, tedavinin başlamasından sonraki bir gün içinde doktorlara hastalarının kanser tedavisinin işe yarayıp yaramadığını söyleyebilecek yeni bir kan testi oluşturdular.

Bu, değerlendirme sürecini önemli ölçüde hızlandıracak ve doktorların, gerekirse hastaların iyileşme şanslarını artırmak için tedavi planında ayarlamalar yapmalarını sağlayacaktır.

Hızla bölünen tüm hücrelere müdahale eden ve hücrelerde yaygın hasara neden olabilen geleneksel kemoterapilerin aksine, hedefe yönelik ilaçlar kanser hücrelerine büyüme ve yayılma talimatı veren spesifik moleküllere saldırır ve karşılığında kanserin anormal büyümesini engeller. Hedeflenen ilaçların spesifik doğasına rağmen, katı tümörlerde tedavilerinin mevcut klinik değerlendirmesi, öncelikle duyarsız ve gecikmeli tümör hacimsel görüntülemeye veya invaziv doku biyopsilerine dayanır.

Shao Huilin ve Singapur Ulusal Üniversitesi'ndeki (NUS) Sağlık Yeniliği ve Teknolojisi Enstitüsü'nden (iHealthtech) biyomedikal mühendislik departmanından araştırma ekibi, doğru, daha az invaziv ve değerlendirme penceresini önemli ölçüde öne çıkaran bir teknoloji geliştirdiler. sıvı biyopsiler kullanarak.

Küçük moleküllü kimyasal doluluk ve protein ekspresyonunun (ExoSCOPE) hücre dışı vezikül izlemesi olarak adlandırılan teknik, dünyada türünün ilk örneğidir. Bundan yararlanır hücre dışı veziküller (EV'ler) katı tümörlerde ilaç etkinliğinin yansıtıcı bir göstergesi olarak kanser hücreleri tarafından salgılanır ve kanda dolaşmaktadır.

“Konvansiyonel prosedürler, örneğin tümör görüntüleme sadece pahalı değil, aynı zamanda gecikmelidir. Bu yöntemler için tedavi etkinliği ancak haftalar sonra belirlenebilir. ExoSCOPE'u kullanarak, tedavinin başlamasından sonraki 24 saat içinde ilaç etkinliğinin sonuçlarını doğrudan ölçebiliriz. Bu, kanser tedavisinin izlenmesi için harcanan zamanı ve maliyeti önemli ölçüde azaltacaktır” diyor Shao.

"Bu yöntem, analiz için yalnızca çok az miktarda kan örneği gerektirir ve her testin tamamlanması bir saatten az sürer. Bu nedenle, daha az invaziv ve daha bilgilendiricidir. Bu şekilde doktorlar, tedavi süresince hastanın tedaviye yanıtını daha düzenli olarak izleyebilir ve daha iyi sonuçlar için tedaviyi özelleştirmek için zamanında ayarlamalar yapabilir.”

Araştırmacılar, kan örnekleri aracılığıyla ilaç etkinliğinin hassas ve hızlı analizini elde etmek için entegre bir nanoteknoloji platformu olarak ExoSCOPE'u geliştirdiler. İnsan saçının çapından en az yüz kat daha küçük boyutlu ve geleneksel ışık mikroskobu altında görünmeyen zar vezikülleri olan EV'leri ölçer. Başarılı kanser tedavisi sırasında, hedeflenen bir kanser olduğunda ilaç bir kanser hücresine bağlanır ve tümör büyümesine müdahale ederse, tedavi edilen hücre ilacı içeren kan dolaşımı EV'lerine salınacaktır.

ExoSCOPE platformu, elektrikli araçlardaki bu hassas ilaç değişikliklerini ölçmek için tamamlayıcı bir kimyasal biyoloji ve sensör geliştirme yaklaşımından yararlanıyor.

"İlaç-hedef etkileşimlerini ölçmek için mevcut teknolojiler, kanser tedavisinin izlenmesi için klinik faydalarını sınırlayan karmaşık işleme ve invaziv doku biyopsileri gerektirir. NUS iHealthtech'ten araştırma görevlisi ve araştırmanın ilk yazarlarından Sijun Pan, özel olarak tasarlanmış kimyasal problar kullanarak, platformumuz ilaç-hedef etkileşimlerini değerlendirmek için küçük bir kan örneğinde EV'leri yakalama ve etiketleme konusunda oldukça hassastır" diyor. ders çalışma.

"ExoSCOPE sensörü, elektrikli araçları yakalamak ve güçlü ışık sinyallerini indüklemek için ilaç etiketleme sinyallerini yükseltmek için milyonlarca altın nano halka içeriyor. Biyomedikal mühendisliği bölümü ve iHealthtech'ten doktora öğrencisi olan ilk yazar Zhang Yan, bu ışık sinyalleri daha sonra ilacın etkinliğini gösteren bir okuma vermek üzere işlenir.

Ekip, geliştirilen ExoSCOPE platformunu kullanarak, çeşitli hedefe yönelik tedavilerle tedavi edildiğinde farklı EV türleri ve bunların ilaç değişiklikleri hakkında bilgi topladı. Platform, yalnızca kanser salan elektrikli otomobilleri tanımlamakla kalmıyor, aynı zamanda tedavi duyarlılığını ve direncini doğru bir şekilde ayırt etmek için zaman içindeki ilaç dinamiklerini de izliyor.

“Mevcut kan farmakokinetik veya farmakodinamik yaklaşımlar, kandaki toplam ilaç konsantrasyonunu ölçer. Bu topluluk bilgisi, tümörlerde ilaç etkinliğini yansıtmaz. Ancak ExoSCOPE, tümör tedavisi yanıtlarını doğru bir şekilde yansıtmak için kanser tarafından salınan EV'lerdeki ilaç değişikliklerini ölçer” diye açıklıyor Shao.

163 hastadan 106 kan örneğini içeren bir klinik deneyde, ExoSCOPE, hastaların hedeflenen tedavi sonuçlarının zamanında değerlendirilmesini sağlamak için akciğer kanseri hastaları üzerinde cesaret verici sonuçlar göstermiştir. Tüm tedavi rejiminin sonunda gerçekleştirilen altın standart tümör hacimsel görüntüleme ile karşılaştırıldığında, ExoSCOPE, tedavinin başlamasından sonraki 95 saat içinde %24'lik bir doğruluk oranı elde etti.

Bu tekniğin üstün analitik performansı, insan vücudundaki ilaçlar ve protein hedefleri arasındaki farklı etkileşimleri izlemek için kan yoluyla taşınan EV'lerin kullanımının yolunu açıyor.

Shao, "ExoSCOPE, hedeflenen ilaç seçimi ve gerçek zamanlı tedavi izleme için kan bazlı ilaç değerlendirmesinde bir paradigma değişikliği sunuyor" diyor. "Teknik ayrıca klinik topluluğu daha zamanında tedavi kararları alma konusunda güçlendirebilir."

Dokuz kişilik ekibin ExoSCOPE platformunu geliştirmesi ve doğrulaması iki yıl sürdü (2019'dan 2021'e kadar). Bir sonraki zorluk, farklı ilaçların etkinliğini ölçmek için platformu genişletmek ve teknolojiyi kanserlerden kardiyovasküler ve nörolojik hastalıklara kadar çeşitli hastalıklara uygulamaktır. ExoSCOPE için bir patent başvurusu yapıldı ve araştırma ekibi bu teknolojiyi önümüzdeki üç yıl içinde piyasaya sürmeyi umuyor.

“Umarım teknolojimiz, kişiye özel tedavi, farklı tedavilerin seçimine, dozuna ve süresine rehberlik etmek ve tedavi sonuçlarını iyileştirmek için" diyor Shao.

Araştırma dergide görünüyor Doğa Nanoteknolojisi.

Kaynak: Singapur Ulusal Üniversitesi