Novi dijagnostički čip omogućuje brzo praćenje liječenja tumora na mozgu

Novi dijagnostički čip omogućuje brzo praćenje liječenja tumora na mozgu

Novi dijagnostički čip izvlači pakete koje oslobađaju tumorske stanice iz krvi i pokazuje jesu li stanice raka umrle tijekom infuzije kemoterapije.

Istraživači s Northwestern Medicine i Sveučilišta u Michiganu pokazali su da se učinkovitost kemoterapije za rak mozga, primijenjene tehnikom koja otvara krvno-moždanu barijeru, može pratiti uzimanjem uzorka krvi.

Novi test mogao bi pomoći pacijentima s oblikom raka mozga koji se naziva glioblastom tako što će obavijestiti liječnike trebaju li nastaviti s određenim lijekom za kemoterapiju, promijeniti lijek ili prekinuti liječenje. Studiju je prvenstveno financirao Nacionalni institut za zdravlje.

"Umjesto da moramo čekati mjesecima, nakon jedne doze možemo znati djeluje li određeni tretman", rekao je neurokirurg Northwestern Medicine Adam Sonaband, koautor studije objavljene u Nature Communications. "Ovo je ogromno za pacijente s glioblastomom. Moglo bi potencijalno spriječiti pacijente da primaju neučinkovite tretmane kroz duga vremena, čime bi se također izbjegle nepotrebne nuspojave."

Glioblastom je često smrtonosna bolest pri čemu većina pacijenata umire unutar dvije godine, a samo 10% pacijenata živi nakon pet godina. Tumor nastaje iz mozga i invazira ga, pa se ne može u potpunosti ukloniti. Neke preostale stanice raka ostaju nakon operacije i dovode do razvoja novih tumora. Za razliku od drugih vrsta raka, većina lijekova za kemoterapiju i lijekova protiv raka ne može prijeći krvno-moždanu barijeru, koja štiti mozak od toksina.

Istraživači s Northwestern Medicine Malnati Brain Tumor Institute proveli su ranije kliničko ispitivanje koristeći Cartherin SonoCloud-9 u Lyonu, Francuska - terapeutski ultrazvučni uređaj koji je otvorio krvno-moždanu barijeru na oko sat vremena kako bi omogućio ulazak lijeka za kemoterapiju paklitaksela. Ova nova analiza, koja testira dijagnostičku tehnologiju sa Sveučilišta u Michiganu, pokazuje da otvaranje krvno-moždane barijere također omogućuje curenje sadržaja tumora u krv. Uzorci krvi uzeti prije i nakon svakog tretmana mogu se koristiti za procjenu uspješnosti tretmana.

Sićušne čestice koje se nazivaju izvanstanične vezikule, koje oslobađaju stanice raka, lebde u krvi pacijenta. Te čestice djeluju kao glasničke tvari i prenose specifične dijelove genetskog tumorskog materijala i proteina. Veliki je izazov otkriti kako pronaći i izdvojiti samo one koje dolaze iz stanica raka, a ne iz drugih dijelova tijela.”

Sunitha Nagrath, Dwight F. Benton, profesorica kemijskog inženjerstva na Sveučilištu u Zagrebu i koautorica studije

Tim iz Michigana pronašao je način za hvatanje izvanstaničnih vezikula i čestica (EVP) iz stanica raka pomoću specifičnog lipida ili molekule masti, koja se obično nalazi na površini egzosoma. Izolacijom iz uzoraka krvne plazme koji prolaze kroz njihov GlioExoChip, vađenja krvi postaju "tekuće biopsije".

"Stanice koriste izvanstanične vezikule i čestice za komunikaciju, a EVP-ovi se mogu zloupotrijebiti za napredovanje bolesti. Uzbudljivo je biti dio ove tehnologije koja može uspješno koristiti EVP-ove za praćenje odgovora na liječenje tumora", rekao je Abha Kumari, dr.sc. student kemijskog inženjerstva na UM i suautor studije.

EVP-ove iz stanica koje umiru tijekom liječenja lakše je uhvatiti jer je lipid koji se koristi za hvatanje EVP-a obilniji. Stoga je tim izbrojao izvanstanične vezikule koje su nastale iz tumora prije i nakon svakog tretmana i izračunao omjer dijeljenjem broja nakon kemoterapije s brojem prije kemoterapije. Ako se taj omjer povećavao sa svakom kemoterapijom, liječenje je bilo uspješno. Ako je vrijednost ostala nepromijenjena ili smanjena, tretman se u konačnici smatrao neuspješnim.

"Otvaranje krvno-moždane barijere omogućuje mjerenje vezikula izvedenih iz tumora u krvi, pružajući klinički značajan signal tekuće biopsije", rekao je Mark Youngblood, specijalist neurokirurgije na Northwestern Medicine i jedan od autora studije. "GlioExoChip pruža brz i minimalno invazivan način praćenja odgovora na liječenje kod bolesti gdje MRI skeniranje često daje pogrešne rezultate."

Zatim će istraživači potvrditi svoje rezultate s drugim terapijama glioblastoma i nastaviti proučavati korisnost otkrivanja izvanstaničnih vezikula za procjenu liječenja drugih vrsta raka.

Dodatnu potporu ovoj studiji pružili su Lou i Jean Malnati Brain Tumor Institute Robert H. Lurie Comprehensive Cancer Center, Zaklada obitelji Moceri, UM Forbes Institute for Cancer Discovery, Ministarstvo obrane SAD-a, Američka udruga za tumore mozga, Tap Cancer Out i Focused Ultrasound Foundation. Potporu u naturi pružila je Carthera, proizvođač uređaja SonoCloud-9, istraživačkog uređaja koji još nije odobren izvan kliničkih ispitivanja.

Istraživači Carthere također su pridonijeli ovoj studiji.

Uređaj je napravljen u Lurie Nanofabrication Facility. Studija je provedena uz pomoć Michiganskog centra za karakterizaciju materijala, Biointerfaces Institute Nanotechnicum i Proteomics Resource Facility.

Tim je podnio zahtjev za zaštitu patenta uz potporu UM Innovation Partnerships i traži partnere za izvođenje tehnologije na tržište.

Izvori: