Ph.d. studerende Parissa Ziaei forbereder silica -nanospringe til et apparat til påvisning af prostatakræft i Su Ha's laboratorium på Gene and Linda Voiland School of Chemical Engineering and Bioengineering på WSU. Kredit:Washington State University
Teknologi, der udvikles ved Washington State University, giver en ikke-invasiv tilgang til diagnosticering af prostatakræft og sporing af sygdommens progression.
Den innovative filterlignende enhed isolerer prostatakræftindikatorer fra anden cellulær information i blod og urin. Det kan gøre det muligt for læger at bestemme, hvordan kræftpatienter reagerer på forskellige behandlinger uden at skulle foretage invasive biopsier.
Vejledning til effektiv behandling
WSU -forskergruppen monterede en måtte af små glasfjedre med specialdesignede biomarkører, der tiltrækker de fede dråber af proteiner og RNA, som tumorceller kaster ud i kropsvæsker. Dråberne, kaldet exosomer, indeholde genetisk information, der kan analyseres for at bestemme en kræfts molekylære sammensætning, selv hvor langt det er gået.
"Det kan være muligt at forudsige, hvilke lægemidler der ville være mest effektive til behandling af en patients kræft, "sagde WSU kemiprofessor Clifford Berkman, der ledede designet af biomarkørerne. "Mere generelt, denne teknologi kunne udvides til andre former for kræft og sygdomme. "
Skriver i Springer's Journal of Materials Science , Berkman, Parissa Ziaei, en ph.d. studerende i det tværfaglige materialevidenskabelige og ingeniørprogram, og Grant Norton, professor i mekanik og materialeteknik, sagde, at deres indfangningsteknik er mere effektiv end tidligere tilgange til isolering af prostatatumoreksosomer fra andre stumper af cellulær information.
Forskerne arbejder på design til en version af deres filterlignende enhed til brug i kliniske omgivelser.
Et ikke-invasivt alternativ til biopsi
Prostatakræft kan være en alvorlig sygdom, men de fleste mænd, der er diagnosticeret med prostatakræft, dør ikke af det. Faktisk, mere end 2,9 millioner mænd i USA, der på et tidspunkt er blevet diagnosticeret med prostatakræft, lever stadig i dag, ifølge American Cancer Society.
Det faktum, at prostatakræft kan forblive i et menneske i årevis, før det spredes til andre organer, gør overvågning af dets progression og reaktion på behandling til en vigtig, langsigtet proces.
En biopsi, en procedure, hvor små prøver af prostata fjernes med en nål udføres undertiden på en patient, hvis blodprøver afslører abnormiteter, der indikerer tilstedeværelsen af prostatakræft. Biopsier udføres også for at spore sygdommens progression og hvordan den reagerer på behandlingen. Biopsien er generelt sikker, men fører nogle gange til blødning eller infektion.
WSU exosome capture-teknikken kunne give et pålideligt og ikke-invasivt alternativ til biopsi.
"Sig, at du har en urinprøve fra en patient, der vides at have prostatakræft. Du kan føre urinen gennem den enhed, vi er i færd med at sammensætte og måle antallet af exosomer, der specifikt er fra prostatakræftceller, "Norton sagde." Lægen ville foreslå en behandlingsplan, og mængden af exosomer i en opfølgende urinprøve ville indikere, hvor effektiv behandlingen var. "
Mulighed for at opdage andre kræftformer
Ud over at hjælpe læger med at overvåge udviklingen af prostatakræft, WSU -forskerne håber, at deres nye tilgang kan anvendes til at behandle patienter med andre former for kræft og sygdom. Den filterlignende måtte af glas-nanospringe, der er syntetiseret i Nortons laboratorium, kan muligvis udstyres med en lang række biomarkører for at tiltrække kræfteksosomer i urinen, blod og andre kropsvæsker.
"Det ville ikke være et stort skridt at forestille sig at anvende det, vi gør nu, på brystkræft eller kræft i bugspytkirtlen, "Sagde Norton." Det åbner alle mulige spændende muligheder. "
Forskningen støtter WSUs store udfordringer - initiativer rettet mod særligt presserende samfundsmæssige bekymringer. Det er især relevant for udfordringen med at opretholde sundhed og ændre sygdomsforløbet.