Рак можна буде діагностувати за допомогою паперових тест-смужок
Фахівці з Массачусетського технологічного інституту (MIT) розробили простий і дешевий метод експрес-тестування на онкологічні захворювання. Діагностика раку, за аналогією з тестом на вагітність, здійснюється за допомогою зразка сечі й паперової тест-смужки, а її результат готовий вже через кілька хвилин. Робота опублікована 24 лютого в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.
У 2012 році група під керівництвом Сангити Бхатія (Sangeeta Bhatia) представила концепцію діагностики неінфекційних захворювань за допомогою синтетичних біомаркерів, які підсилюють сигнали від протеаз – ферментів, що розщеплюють пептидний зв’язок між амінокислотами в білках. Зокрема, мова йде про пухлинні матриксні металопротеїназах (MMP), які забезпечують руйнування білків позаклітинного матриксу і міграцію ракових клітин.
Бхатія і її колеги створили наночастинки, вкриті специфічними пептидними субстратами, з якими зв’язуються пухлинні MMP. При потраплянні в організм, такі наночастинки пасивно стікаються в місця скупчення ракових клітин, де пухлинні MMP розщеплюють їх поверхневі пептиди. Наночастки з продуктами розщеплення накопичуються в нирках і потім виводяться із сечею. Їх можна виявити за допомогою мас-спектрометра, проте вчені спростили цей процес, адаптувавши частинки таким чином, щоб їх можна було виявляти візуально за допомогою «сендвіч»-методу, застосовуваного в тест-системах для імуноферментної діагностики різних інфекцій, а також у паперових тестах на вагітність.
На поверхні тест-смужок із нітроцелюлози знаходяться антитіла до пептидів, які покривають наночастинки – продуктів розщеплення пухлинними протеазами. Після того, як смужку занурюють у зразок сечі, що містить антиген, він зв’язується з антитілом, а потім, із всмоктуванням рідини у папір, досягає кількох невидимих тестових ліній, які містять специфічні антитіла до різних мічених ферментів, пов’язаних із пептидами. Якщо одна з ліній стає видимою, це означає, що пептид присутній у сечі. Автори вказують, що ця технологія може бути модифікована для виявлення різних типів пептидів, характерних для різних видів або стадій хвороби.
Метод був успішно протестований на мишачій моделі за допомогою синтетичних біомаркерів, адаптованих для виявлення колоректального раку. Крім того, за допомогою подібної технології авторам вдалося діагностувати тромбоз кровоносних судин, що говорить про те, що метод, який не потребує дорогого обладнання й навченого персоналу, а тільки наявності зразка сечі й паперових тест-смужок, може бути застосований і для експрес-діагностики серцево-судинних захворювань.
Як вважає Бхатія, у запропонованого методу велике майбутнє в країнах, які розвиваються. Її група вже отримала грант на розробку бізнес-плану з комерціалізації методу і початку його клінічних випробувань.
За матеріалами Proceedings of the National Academy of Sciences
Материал подготовила +Екатерина Свириденко
