Hurtig, ukompliceret og specifik:Diagnose af prostatacancer fra blodprøver

Tidlig opdagelse af prostatacancer, en af ​​de mest almindelige kræftformer hos mænd, opnås ofte med PSA-tests. Denne blodprøve for prostataspecifikke antigener giver dog mange falske positive resultater, hvilket forårsager unødvendige biopsier og overbehandling. I tidsskriftet Angewandte Chemie International Edition , introducerer et kinesisk forskerhold nu et meget specifikt, ikke-invasivt alternativ til biopsi:"thermophoretic AND gate operation" assayet, forkortet som Tango, opdager hurtigt og pålideligt prostatacancer direkte i blodprøver.

Tango-assayet er baseret på analysen af ​​cirkulerende ekstracellulære vesikler, som er membranbundne "nanobobler". Disse kommer fra alle kroppens celler, cirkulerer i blodbanen og indeholder adskillige biomarkører, der er typiske for de celler, de stammer fra. Isolering og akkumulering af de heterogene vesikler i komplekse prøver kræver komplekse og dyre forbehandlinger. Den nye metode udviklet af et team ledet af Fei Tian, ​​Bo Dai og Jiashu Sun kombinerer akkumulering med en logisk OG gate-operation i et enkelt trin til identifikation af de ønskede tumorvesikler.

Koncentreringsprocessen er baseret på termoforese, bevægelse af partikler baseret på en temperaturgradient. Prøven placeres i et specialdesignet mikrokammer, der lokalt opvarmes med en IR-laser. Vesiklerne bevæger sig fortrinsvis mod det opvarmede sted. Polyethylenglycol tilsættes også for at danne en koncentrationsgradient, som forstærker effekten. Dette resulterer i en 2800 gange akkumulering omkring laserpletten.

For at identificere de ønskede vesikler entydigt og specifikt skal de indeholde to proteiner, der forekommer i høje koncentrationer i prostatatumorer:prostataspecifikt antigen (PSMA) og epitelcelleadhæsionsmolekyle (EpCAM). Holdet introducerede to prober baseret på aptamerer, som er korte, enkeltstrenge af DNA med en "programmeret" 3D-struktur, der specifikt binder til et målmolekyle. I dette tilfælde er de to mål PSMA og EpCAM. Hver af proberne har fluorescensfarve.

For kun at opdage vesikler, der indeholder begge tumormarkører, udviklede holdet en logisk OG operation. Begge proberne har et lille molekylært "anker", der specifikt binder til enden af ​​en DNA-konnektor. Hvis begge målproteiner findes på en vesikelmembran, er begge typer probe forbundet med DNA-forbindelsen, og de to fluorescensfarvestoffer kommer tæt nok på hinanden til en energioverførsel. Det ene farvestof absorberer lys og overfører en del af energien til det andet uden stråling (Förster resonance energy transfer, FRET), det andet farvestof udsender så lys. Intensiteten af ​​denne FRET-fluorescens er et mål for antallet af vesikler, der indeholder begge tumormarkører.

Tango-analysen var i stand til at identificere patienter med prostatacancer ud af en gruppe med inkonklusive PSA-resultater med 91 % nøjagtighed på 15 minutter. Det burde også være muligt at udvikle tango-tests for andre former for kræft, ifølge teamet fra National Center for Nanoscience and Technology (Beijing) og Fudan University (Shanghai). + Udforsk yderligere

Undersøgelse identificerer terapeutiske mål for Alzheimers sygdom