Kortlægning af tumorheterogenitet med kvanteprikker

(PhysOrg.com) - En vigtig opdagelse om kræft i løbet af det sidste årti er, at når en tumor udvikler sig, dens cellers molekylære identitet begynder at divergere. Som resultat, enhver given tumor vil sandsynligvis indeholde grupper af celler med forskellig genetisk sammensætning, vækstrater, og endnu vigtigere, modtagelighed for specifikke lægemiddelbehandlinger.

Nu, ved at bruge en blanding af fire kvanteprikker knyttet til antistoffer, der kan påvise kræftassocierede proteiner, et forskerhold fra Emory University har udviklet en metode til at kortlægge den molekylære heterogenitet af humane prostatatumorbiopsier opnået fra cancerpatienter. Denne metode bør være anvendelig til andre typer tumorer.

Shuming nej, hovedefterforskeren ved Emory University og Georgia Institute of Technology Center of Cancer Nanotechnology Excellence, ledet forskerholdet, der udviklede denne nye metode til at karakterisere tumorbiopsier. Efterforskerne rapporterede deres arbejde i journalen ACS Nano .

Dr. Nie og hans team valgte fire proteiner til mål ved hjælp af monoklonale antistoffer. Til hvert antistof, de sammenkædede en kvanteprik - en klart fluorescerende nanopartikel - der udsender lys med en unik optisk signatur. Efter farvning af human prostatacancer med de fire antistof-kvanteprikker-konstruktioner, forskerne brugte et kommercielt multispektralt billeddannelsessystem til at tage fluorescensbilleder af vævet. De analyserede derefter de rå spektrale data med en computeralgoritme, der var i stand til at sortere de fire optiske signaturer fra og skabe et kort over de steder, hvor hver af de fire kvanteprikker akkumulerede på tumorprøverne. Disse kort afslørede komplekse mikromiljøer i tumorer og identificerede store forskelle på tværs af biopsier fra flere patienter.

Disse kort pegede også på områder af prostatakirtlen, der gennemgår strukturelle ændringer, der er karakteristiske for, at sundt væv bliver ondartet. Faktisk, efterforskerne bemærker, at deres arbejde viser, at de arkitektoniske ændringer, der forekommer i prostatacancer, sandsynligvis starter med en enkelt malign celle i områder af prostatakirtlen kendt som de luminale og basale lag.

Dette arbejde, som er beskrevet i et papir med titlen, "Molekylær kortlægning af tumorheterogenitet på kliniske vævsprøver med multipleksede kvanteprikker, ” blev delvist støttet af NCI Alliance for Nanotechnology in Cancer, et omfattende initiativ designet til at fremskynde anvendelsen af ​​nanoteknologi til forebyggelse, diagnose, og behandling af kræft. Et sammendrag af denne artikel er tilgængelig på tidsskriftets hjemmeside.