Direkte påvisning af cirkulerende tumorceller i blodprøver

Tumorceller, der cirkulerer i blodet, er markører for tidlig opdagelse og prognose af kræft. Imidlertid, påvisning af disse celler er udfordrende på grund af deres knaphed. I journalen Angewandte Chemie , forskere har nu introduceret en ultrafølsom metode til direkte påvisning af cirkulerende tumorceller i blodprøver. Det er baseret på det forstærkede, tidsopløst fluorescensmåling af luminescerende lanthanidioner frigivet fra nanopartikler, der specifikt binder til tumorceller.

Konventionelle teknikker til påvisning af cirkulerende tumorceller kræver kompliceret berigelse før påvisning, fordi en prøve på 10 millioner blodceller kun indeholder ca. én tumorcelle. I modsætning, den nye metode udviklet af et team, der arbejder med Xiaorong Song, Xueyuan Chen, og Zhuo Chen, ved Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, Det Kinesiske Videnskabsakademi, Fujian Agriculture and Forestry University, og Fujian Cancer Hospital (Fuzhou, Fujian, Kina), virker uden berigelsestrin og detekterer direkte cirkulerende tumorceller i blodprøver. Teknikken er baseret på en såkaldt "opløsningsforstærket tidsopløst fotoluminescens" og bruger fluorescerende nanopartikler lavet af lanthanid europium-kompleks.

Først producerede forskerne antistoffer mod epitelcelleadhæsionsmolekylet (EpCAM, som er et glycoprotein, der er til stede i meget høje tal på overfladen af ​​mange tumorceller og fungerer som en diagnostisk markør for kræft). Disse antistoffer blev påført som en belægning i brøndene på mikroplader, forårsager tumorceller indeholdt i blodprøven til at forblive fast dybt i brøndene, da andre blodkomponenter blev fjernet.

Forskerne har belagt de europium-holdige nanopartikler med de samme antistoffer. Dette forårsagede et stort antal af nanopartikler, tilsat i opløsning, at binde sig specifikt til tumorcellerne. En efterfølgende tilføjet "udvikler" opløste nanopartiklerne, frigiver utallige europium-ioner. Disse blev straks bundet og tæt låst af andre komponenter i udviklerløsningen. Dette resulterede i en mangfoldig amplifikation af fluorescensen.

En anden væsentlig fordel ved denne metode er, at europiumioner er meget langlivede fluoroforer, der fortsætter med at fluorescere i flere mikrosekunder efter excitation med et lysglimt. Fordi målingerne er tidsbestemt, det er muligt at starte målingen med en forsinkelse. Baggrundssignaler forårsaget af autofluorescens af cellekomponenter fortsætter kun i nogle få nanosekunder og falmer, før målingen begynder. Dette øger følsomheden af ​​målingerne, gør det muligt for forskerne at påvise en enkelt tumorcelle pr. mikropladebrønd.

Test med blodprøver fra kræftpatienter registrerede så få som 10 celler pr. milliliter blod. Fjorten ud af femten cancerpatienter blev korrekt identificeret ved denne nye metode. Antallet af tumorceller i prøverne korrelerede stærkt med kræftstadiet hos hver patient.