Nanoteknologi understøtter behandling af malignt melanom

Ændringer i den genetiske sammensætning af vævsprøver kan hurtigt og let opdages ved hjælp af en ny metode baseret på nanoteknologi. Denne rapport forskere fra Swiss Nanoscience Institute, University of Basel og University Hospital Basel i første kliniske test med genetiske mutationer hos patienter med malignt melanom. Tidsskriftet Nano bogstaver har offentliggjort undersøgelsen.

Ifølge estimater fra American Skin Cancer Foundation, i dag udvikler flere mennesker hudkræft end bryst, prostata, lunge- og tyktarmskræft sammen. Selvom malignt melanom kun tegner sig for omkring 5 procent af hudkræftformer, disse er de mest alvorlige tilfælde og kan resultere i dødsfald. Omkring halvdelen af ​​alle patienter, der udvikler malignt melanom, udviser en særlig genetisk ændring (mutation). Dette indebærer en ændring i BRAF -genet (B -genet til hurtig acceleration af fibrosarkom), der fører til ukontrolleret celleproliferation.

Der er nu lægemidler, der udnytter disse specifikke mutationer og bekæmper kræften, forlænger patienternes forventede levetid markant. Imidlertid, de virker kun, hvis den tilsvarende genetiske mutation faktisk er til stede. Hvor det ikke er, de giver anledning til alvorlige bivirkninger uden at producere den ønskede effekt. "Det er derfor vigtigt, at vi er i stand til at identificere mutationerne pålideligt i vævsprøver. Det er den eneste måde at sikre, at patienter får den rigtige behandling og vellykkede resultater, "forklarer papirets medforfatter, Professor Katharina Glatz fra Institute of Pathology på University Hospital Basel.

Belagte mikrocantilevere

I et klinisk pilotstudie, teamet ledet af professor Ernst Meyer og professor Christoph Gerber ved Swiss Nanoscience Institute og Department of Physics ved Basel University brugte nanosensorer for første gang til at opdage mutationer i vævsprøver fra patienter med malignt melanom. For at gøre det, forskerne anvendte små cantilevers, der var belagt på forskellige måder. Nogle af dem havde en genkendelsessekvens for mutationen, forskerne sigtede mod.

Derefter blev genetisk materiale (RNA) fra patienternes vævsprøver isoleret og anvendt på cantilevers. Hvis den genetiske ændring er til stede, patientens RNA binder til genkendelsessekvensen på cantilever. Den resulterende overfladespænding fører til bøjning af cantilever, som kan måles. Hvis mutationen mangler fra RNA -prøven, denne bøjning forekommer ikke - med andre ord, kun en specifik binding frembringer et signal. Fordelen ved at bruge nanocantilevers er, at der ikke er behov for tidskrævende procedurer. Det tager mindre end et døgn at gå fra at udføre biopsien til diagnosen.

Utænkeligt for 30 år siden

I dette studie, Basel -forskergruppen var i stand til at demonstrere, at nanomekaniske mikrokantilevere kan identificere mutationer i komplekse blandinger af totalt RNA isoleret fra vævsprøver. I starten cantilevers blev kun brugt i atomkraftmikroskoper. Professor Christoph Gerber - der skal modtage Kavli -prisen i Oslo den 6. september, sammen med Gerd Binnig og Cal Quate, til udvikling af atomkraftmikroskopet - bemærker:"For tredive år siden, vi var ikke i stand til at forudse, at vores teknologi en dag måske ville blive brugt på hospitalet til personlig medicin - 'fra bænken til sengen, ' som det var."