Ny enhed bruger guld nanopartikler til at teste for lungekræft

Lungekræftpatienters stofskifte er anderledes end raske menneskers stofskifte. Og derfor er molekylerne, der udgør kræftpatienters udånding, også forskellige. En ny enhed blev banebrydende ved University of Colorado Cancer Center og Nobel-prisvindende Technion University i Haifa, Israel bruger guld nanopartikler til at fange og definere disse molekyler i udåndet ånde. Ved at sammenligne disse molekylære signaturer med kontrolgrupper, enheden kan ikke kun fortælle, om en lunge er kræftfremkaldende, men hvis kræften er småcellet eller ikke-småcellet, og adenokarcinom eller pladecellecarcinom.

"Dette kan totalt revolutionere lungekræftscreening og diagnose, " siger Fred R. Hirsch, MD, PhD, efterforsker ved CU Cancer Center og professor i medicinsk onkologi ved University of Colorado School of Medicine. "Perspektivet her er udviklingen af ​​en ikke-traumatisk, let, billig tilgang til tidlig opdagelse og differentiering af lungekræft."

Beviset på konceptet, for nylig offentliggjort i tidsskriftet Nanomedicin , viste, at apparatet i en foreløbig undersøgelse tydeligt skelnede mellem de flygtige organiske forbindelser i kræftpatienters udåndede ånde sammenlignet med åndedrættet i en kontrolgruppe. Emner puster simpelthen ud i en pose, som adskiller overfladisk udåndet ånde fra ånde, der stammer dybere nede i lungerne. Og så bliver denne dybe indånding analyseret af en række guld nanopartikelsensorer.

"Det unikke her er, at vi udnytter en nanoteknologisk udvikling, der foregår på Technion University, som giver os mulighed for straks at identificere meget små molekyler, Hirsch siger, og baseret på identiteten af ​​disse små molekyler i udåndet ånde, Hirsch og kolleger kan fortælle, om åndedrættet kom fra en kræftsyg lunge.

Enhedens potentielle anvendelser går ud over diagnose.

"Vi kan måle niveauerne af flygtige organiske forbindelser i forhold til befolkningsscore for at diagnosticere kræft og kræfttyper, eller kan måle ændringen i patienters niveauer af VOC over tid med den hensigt at, for eksempel, overvågning af, hvor godt en patient reagerer på specifikke behandlinger, " siger Hirsch. Et åndedrag nu og et åndedræt efter behandlingen kan definere, om en patient skal forblive med en lægemiddelkur eller undersøge andre muligheder.

Personlig medicin er kommet til lungekræft – ligesom det tidligere er kommet til brystkræft og nogle andre kræftformer. Jo hurtigere og mere præcist du kan definere kræftundertypen, jo mere præcist kan du målrette sygdommen. Denne nye enhed kan i sidste ende hjælpe læger hurtigt, ganske enkelt, og billigt definere patienters lungekræftundertyper, giver dem mulighed for at parre terapier med undertyper tidligt i behandlingsprocessen.

Faktisk, Hirsch og hans kolleger vil snart offentliggøre meget opmuntrende prækliniske data, der viser, at enhedens guld nanopartikelsensorer kan skelne mellem forskellige typer lungekræftceller.

Enheden kan også hjælpe læger med at udglatte rynkerne i eksisterende metoder til kræftscreening. For eksempel, National Lung Screening Trial rapporterede for nylig, at en af ​​de største udfordringer i sine mere end 53, 000-personers undersøgelse af lavdosis CT-scanninger af brystet for at opdage lungekræft var forsøgets næsten 95 procent af falske positiver - CT-scanninger fandt knuder, der viste sig ikke at være kræftfremkaldende.

"Det kræver bedre foranstaltninger til at skelne mellem, hvad der er en godartet knude og en ondartet knude, Hirsch siger. "Det er, hvad vi i lungekræftgruppen her på University of Colorado Cancer Center ønsker at studere med denne teknologi, og vi har meget opmuntrende foreløbige data. Vi kunne potentielt bruge det udåndede åndedræt til at bestemme, hvem af personerne med en CT-detekteret knude, der skal gå til yderligere oparbejdning og/eller i sidste ende behandling."

Hvor en $1, 800 bryst-CT-kampe, blot udånding kan lykkes.

"Hvis det virker, du kan forestille dig at stå i købmanden og få højrisikofolk til at blæse ind i en taske, " siger Hirsch.