Ny nanoteknologi opdager biomarkører for kræft

Forskere ved Wake Forest Baptist Medical Center har udviklet en ny teknologi til at opdage sygdomsbiomarkører i form af nukleinsyrer, byggestenene i alle levende organismer.

Bevis-of-concept-undersøgelsen er i øjeblikket offentliggjort online i tidsskriftet Nano bogstaver .

"Vi forestiller os dette som en potentiel førstelinje, ikke-invasiv diagnostik til at opdage alt fra kræft til ebola-virus, " sagde Adam R. Hall, Ph.D., assisterende professor i biomedicinsk teknik ved Wake Forest Baptist og hovedforfatter af undersøgelsen. "Selvom vi bestemt er på de tidlige stadier af teknologien, til sidst kunne vi udføre testen med nogle få dråber blod fra et simpelt fingerstik."

Nukleinsyrer består af kæder eller sekvenser af baser, der strækker sig fra blot nogle få til millioner af grundstoffer lange. Den nøjagtige rækkefølge, hvori disse baser findes, selv over korte afstande, er stærkt knyttet til deres funktioner, og kan derfor bruges som direkte indikatorer for, hvad der foregår inde i celler og væv. For eksempel, en familie af disse nukleinsyrer kendt som mikroRNA'er er kun omkring 20 baser lange, men kan signalere en lang række sygdomme, herunder kræft.

"Forskere har studeret mikroRNA-biomarkører i årevis, men et problem har været nøjagtig detektion, fordi de er så korte, mange teknologier har virkelig svært ved at identificere dem, " sagde Hall.

I den nye teknik, nanoteknologi bruges til at bestemme, om en specifik målnukleinsyresekvens findes i en blanding, og at kvantificere det, hvis det gør det gennem en simpel elektronisk signatur. "Hvis sekvensen du leder efter er der, den danner en dobbelt helix med en sonde vi leverer og du ser et klart signal. Hvis sekvensen ikke er der, så er der ikke noget signal, " sagde Hall. "Ved blot at tælle antallet af signaler, du kan bestemme, hvor meget af målet er omkring."

I dette studie, holdet viste først, at teknologien effektivt kunne identificere en specifik sekvens blandt en baggrund af konkurrerende nukleinsyrer, og anvendte derefter deres teknik på et bestemt mikroRNA (mi-R155), der er kendt for at indikere lungekræft hos mennesker. De viste, at metoden kunne løse den minimale mængde af mikroRNA'er, der kan findes i patienter. Næste skridt vil involvere udvidelse af teknologien til at studere kliniske prøver af blod, væv eller urin.

Hall har et foreløbigt patent på denne teknologi.