新的血液測試在短短一小時內檢測到致命的腦癌
科學家們想出了一種檢測大腦的新方法癌癥這比手術活檢更快、侵入性更小。
運行這種新型“液體活檢”只需要 100 微升血液,并且在一小時內,該方法就可以檢測到與膠質母細胞瘤相關的生物標志物——膠質母細胞瘤是最致命和最常見的腦腫瘤類型。
該方法以出色的準確性超越了所有其他現有的膠質母細胞瘤檢測和標志物。原型的開發人員表示,它具有”近乎交鑰匙功能".
由美國圣母大學的科學家領導的美國和澳大利亞團隊實現了這一突破。他們的概念驗證并不完美,但這是診斷向前邁出的重要一步。
該測試基于感應突變的血液生物標志物,稱為表皮生長因子受體 (EGFR 脂肪酸),它們在某些癌癥中過表達,例如膠質母細胞瘤.
這些血液生物標志物被發現藏在里面細胞外囊泡,它們是包含來自原始細胞的蛋白質、脂質和遺傳物質的小包裝。
“細胞外囊泡或外泌體是細胞分泌的獨特納米顆粒,”解釋來自圣母大學的生物分子工程師 Hsueh-Chia Chang。
“它們很大——比分子大 10 到 50 倍——而且它們的電荷很弱。我們的技術是專門為這些納米顆粒設計的,利用它們的特點為我們服務。
為了檢測癌性腫瘤細胞釋放的分子,研究人員將超敏生物芯片浸泡在未經處理的血漿樣本中。
這款芯片的成本不到 2 美元,它配備了一個圓珠筆中球大小的微型傳感器。Crucial 接口包含抗體被攜帶突變 EGFR 的外泌體所吸引。
當這些 EGFR 附著在生物芯片上時,等離子體溶液中會發生電壓變化,從而觸發高負電荷。這表明可能存在癌癥。
在實驗中,生物芯片在 20 名膠質母細胞瘤患者和 10 名健康個體的臨床血液樣本上進行了測試。每次測試使用 1 個芯片。
最終,液體活檢檢測到癌癥生物標志物的存在,具有出色的準確性和非常低的 p 值,表明該測試具有高度可復制性。
“我們的電動傳感器使我們能夠做其他診斷無法做到的事情,”解釋來自圣母大學的生物分子工程師 Satyajyoti Senapati。
“我們可以直接加載血液,無需任何預處理即可分離細胞外囊泡,因為我們的傳感器不受其他顆粒或分子的影響。它顯示低噪聲,使我們的疾病檢測比其他技術更敏感。
Senapati 及其同事說,在實驗中,生物芯片可以準確檢測和量化外泌體濃度,即使外泌體濃度低至 0.01%。
這可能是 ”巨大的影響“ 該團隊認為,對于癌癥研究、生物標志物發現和疾病監測,而不僅僅是腦癌。
但仍有一些問題需要解決。
突變的 EGFR 不僅與膠質母細胞瘤有關。它們還與其他疾病有關,例如結直腸癌。
“因此,這樣的 EGFR 活性和總特征不一定特別表明膠質母細胞瘤的存在,”作者寫.
“同樣,膠質母細胞瘤患者可能具有擴增或突變的 EGFR,但也可能具有非 EGFR 驅動的疾病形式。”
這意味著該測試無法診斷所有潛在膠質母細胞瘤病例。它也不能確定某人患有哪種類型的癌癥,它位于他們體內的哪個位置,或者疾病已經發展到什么階段。
該團隊表示,為了創建更具體的測試,他們需要分析更大的膠質母細胞瘤患者隊列,以找出他們血液中的哪些生物標志物使他們與眾不同。
“目前的診斷平臺可以擴大規模,對來自大量癌癥患者的未處理血漿進行大型文庫測試,以建立不同階段不同癌癥的特定概況,”研究人員結束.
該研究發表在通信生物學.