Nov diagnostični čip omogoča hitro spremljanje zdravljenja možganskega tumorja

Nov diagnostični čip omogoča hitro spremljanje zdravljenja možganskega tumorja

Nov diagnostični čip iz krvi potegne pakete, ki jih sprostijo tumorske celice, in pokaže, ali so rakave celice umrle med infuzijo kemoterapije.

Raziskovalci na Northwestern Medicine in Univerzi v Michiganu so pokazali, da je učinkovitost kemoterapije za možganski rak, ki se izvaja s tehniko, ki odpira krvno-možgansko pregrado, mogoče spremljati z odvzemom vzorca krvi.

Novi test bi lahko pomagal bolnikom z obliko možganskega raka, imenovano glioblastom, tako da bi zdravnike obvestil, ali naj nadaljujejo z določenim zdravilom za kemoterapijo, zamenjajo zdravilo ali prenehajo z zdravljenjem. Študijo so financirali predvsem nacionalni inštituti za zdravje.

"Namesto da bi morali čakati mesece, lahko po enem odmerku vemo, ali določeno zdravljenje deluje," je povedal nevrokirurg Northwestern Medicine Adam Sonaband, soavtor študije, objavljene v Nature Communications. "To je ogromno za bolnike z glioblastomom. Lahko bi potencialno preprečilo, da bi bolniki dolgo časa prejeli neučinkovito zdravljenje, s čimer bi se tudi izognili nepotrebnim stranskim učinkom."

Glioblastom je pogosto smrtna bolezen, saj večina bolnikov umre v dveh letih in le 10 % bolnikov živi po petih letih. Tumor izhaja iz možganov in jih zajame, zato ga ni mogoče popolnoma odstraniti. Nekatere preostale rakave celice ostanejo po operaciji in povzročijo razvoj novih tumorjev. In za razliko od drugih vrst raka večina kemoterapevtskih zdravil in zdravil proti raku ne more prestopiti krvno-možganske pregrade, ki ščiti možgane pred toksini.

Raziskovalci na Inštitutu za možganske tumorje Northwestern Medicine Malnati so izvedli prejšnje klinično preskušanje z uporabo Carthera's SonoCloud-9 v Lyonu v Franciji - terapevtske ultrazvočne naprave, ki je za približno eno uro odprla krvno-možgansko pregrado, da je omogočila vstop kemoterapevtskega zdravila paklitaksela. Ta nova analiza, ki preizkuša diagnostično tehnologijo Univerze v Michiganu, kaže, da odpiranje krvno-možganske pregrade omogoča tudi uhajanje tumorske vsebine v kri. Vzorce krvi, odvzete pred in po vsakem zdravljenju, je mogoče uporabiti za oceno, kako dobro zdravljenje deluje.

Drobni delci, imenovani zunajcelični vezikli, ki jih sproščajo rakave celice, lebdijo v bolnikovi krvi. Ti delci delujejo kot posredovalne snovi in ​​prenašajo specifične dele genetskega tumorskega materiala in beljakovin. Velik izziv je ugotoviti, kako najti in izločiti le tiste, ki prihajajo iz rakavih celic in ne iz drugih delov telesa.«

Sunitha Nagrath, Dwight F. Benton, profesor kemijskega inženirstva na UM in soavtor študije

Ekipa iz Michigana je našla način za zajemanje zunajceličnih veziklov in delcev (EVP) iz rakavih celic z uporabo specifičnega lipida ali maščobne molekule, ki se običajno nahaja na površini eksosoma. Z izolacijo iz vzorcev krvne plazme, ki tečejo skozi njihov GlioExoChip, postanejo odvzemi krvi »tekoče biopsije«.

"Celice za komunikacijo uporabljajo zunajcelične vezikle in delce, EVP pa je mogoče zlorabiti za napredovanje bolezni. Razburljivo je biti del te tehnologije, ki lahko uspešno uporablja EVP za spremljanje odziva na zdravljenje pri tumorjih," je dejal Abha Kumari, doktorat. študentka kemijskega inženirstva na UM in soprva avtorica študije.

EVP iz celic, ki umrejo med zdravljenjem, je lažje zajeti, ker je lipid, ki se uporablja za zajemanje EVP, večji. Tako je skupina preštela zunajcelične vezikle, ki so izhajali iz tumorjev pred in po vsakem zdravljenju, in izračunala razmerje tako, da je število po kemoterapiji delila s številom pred kemoterapijo. Če se je to razmerje povečalo z vsako kemoterapijo, je bilo zdravljenje uspešno. Če je vrednost ostala nespremenjena ali se je zmanjšala, je bilo zdravljenje na koncu ocenjeno kot neuspešno.

"Odpiranje krvno-možganske pregrade omogoča merjenje veziklov, ki izvirajo iz tumorja, v krvi, kar zagotavlja klinično pomemben signal tekoče biopsije," je povedal Mark Youngblood, nevrokirurgist na Northwestern Medicine in soavtor študije. "GlioExoChip zagotavlja hiter in minimalno invaziven način za spremljanje odziva na zdravljenje pri bolezni, kjer MRI skeniranje pogosto daje zavajajoče rezultate."

Nato bodo raziskovalci potrdili svoje rezultate z drugimi terapijami glioblastoma in nadaljevali s preučevanjem uporabnosti odkrivanja zunajceličnih veziklov za oceno zdravljenja drugih vrst raka.

Dodatno podporo za to študijo so zagotovili Lou in Jean Malnati Brain Tumor Institute Robert H. Lurie Comprehensive Cancer Center, Moceri Family Foundation, UM Forbes Institute for Cancer Discovery, Ministrstvo za obrambo ZDA, Ameriško združenje za možganske tumorje, Tap Cancer Out in Focused Ultrasound Foundation. Podporo v naravi je zagotovila Carthera, proizvajalec naprave SonoCloud-9, raziskovalne naprave, ki še ni bila odobrena zunaj kliničnih preskušanj.

K tej študiji so prispevali tudi raziskovalci Carthere.

Naprava je bila zgrajena v Lurie Nanofabrication Facility. Študija je bila izvedena s pomočjo Michiganskega centra za karakterizacijo materialov, Biointerfaces Institute Nanotechnicum in Proteomics Resource Facility.

Ekipa je zaprosila za patentno zaščito s podporo UM Innovation Partnerships in išče partnerje, ki bi tehnologijo predstavili na trgu.

Viri: