Nanopartikel dapat membantu mendeteksi tumor dengan tes urin, menurut penelitian baru


TORONTO — Di masa depan, kami mungkin tidak hanya bergantung pada tes pencitraan untuk menemukan tumor — sebaliknya, kami dapat mendeteksi beberapa tumor menggunakan nanopartikel diagnostik dan urin, menurut penelitian baru dari Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Insinyur di MIT telah menciptakan nanopartikel yang dapat mengungkapkan apakah ada protein kanker dalam tubuh menggunakan biomarker yang dapat diidentifikasi dalam tes urin. Menurut siaran pers, nanopartikel ini juga dapat menunjukkan dengan tepat di mana tumor berada dalam tubuh seseorang, sesuatu yang dapat membantu jika tumor telah bergeser dan menyebar ke lebih banyak bagian tubuh, sebuah proses yang disebut metastasizing.

“Ini adalah sensor yang sangat luas yang dimaksudkan untuk menanggapi tumor primer dan metastasisnya,” Sangeeta Bhatia, seorang profesor di MIT dan anggota Institut Penelitian Kanker Integratif Koch dan Institut Teknik dan Sains Medis, mengatakan dalam rilisnya. .

“Ini dapat memicu sinyal urin dan juga memungkinkan kita untuk memvisualisasikan di mana tumor berada.”

Teknologinya masih dalam tahap awal. Dalam sebuah makalah yang diterbitkan minggu lalu di jurnal Nature Materials, Bhatia dan peneliti lain menguji diagnostik pada model tikus dari kanker kolorektal, melihat bagaimana perkembangan kanker dapat diatasi dengan menggunakan metode ini.

Idenya adalah bahwa suatu hari, ini bisa menjadi bagian rutin dari pengujian kanker yang dapat diintegrasikan ke dalam pemeriksaan tahunan.

Biomarker sintetis yang dapat dideteksi dalam urin telah dikembangkan selama bertahun-tahun oleh Bhatia. Mereka bekerja dengan berinteraksi dengan enzim spesifik yang diekspresikan oleh sel kanker.

Agar tumor terbentuk, sel kanker harus menyerang jaringan di sekitarnya, sesuatu yang dicapai sebagian besar sel kanker dengan memproduksi enzim yang disebut protease, yang memecah protein menjadi asam amino. Meskipun protease ada di tubuh di tempat lain – seperti di sistem pencernaan – mereka adalah bagian dari sistem yang dimodulasi dengan hati-hati, sementara pada tumor ganas, produksi protease yang tidak terkendali dapat membantu tumor menyebar dengan memecah bagian struktural sel lain.

Bagaimana nanopartikel diagnostik Bhatia bekerja untuk mendeteksi tumor adalah bahwa mereka ditutupi dengan peptida – rantai asam amino yang sedikit terlalu pendek untuk menjadi protein – yang terpecah ketika mereka bertemu dengan protease yang diproduksi oleh sel kanker. Peptida kemudian meninggalkan tubuh dalam urin, berfungsi sebagai biomarker untuk menandakan adanya tumor.

Perkembangan baru adalah mencari tahu bagaimana membuatnya sehingga nanopartikel ini dapat mencakup informasi lokasi tumor juga.

Para peneliti menambahkan “pelacak radioaktif yang disebut tembaga-64” ke nanopartikel, dan kemudian mengubah peptida yang dilapisi nanopartikel menjadi peptida yang tertarik secara khusus ke lingkungan asam, yang akan membantu mereka berkumpul di tumor lebih cepat.

Beberapa peptida kemudian tertinggal di tumor, meninggalkan sinyal untuk pencitraan. Ini mirip dengan strategi umum yang disebut pencitraan PET, yang merupakan tes pencitraan kedokteran nuklir yang menggunakan bentuk radioaktif dari glukosa yang disuntikkan ke dalam tubuh sebagai pelacak untuk membuat gambar tentang bagaimana sel-sel tubuh berfungsi.

Dalam penelitian baru ini, mereka secara khusus menguji nanopartikel pada dua model tikus. Setelah tikus menerima kemoterapi untuk mengobati kanker usus besar yang mereka miliki, para peneliti berhasil menggunakan tes urin dan jejak pencitraan yang ditinggalkan oleh nanopartikel untuk melacak kanker saat bergeser di dalam tubuh.

Para peneliti percaya metode ini mungkin lebih efektif daripada pencitraan PET, karena mengambil sinyal yang lebih lemah dari tumor di paru-paru yang kadang-kadang dibayangi dalam pencitraan PET biasa.

“Menggunakan nanopartikel peka asam untuk mengakumulasi Tembaga-64 di lingkungan tumor memberikan gambaran tumor paru-paru yang jauh lebih jelas,” kata rilis tersebut.

Bhatia optimis bahwa jika strategi ini berkembang untuk digunakan pada manusia, ini terbukti bermanfaat untuk memantau perkembangan kanker, dan juga mengawasi kekambuhan kanker.

“Pasien-pasien itu dapat dipantau dengan tes versi urin setiap enam bulan, misalnya,” kata Bhatia. “Jika tes urin positif, mereka dapat menindaklanjuti dengan versi radioaktif dari agen yang sama untuk studi pencitraan yang dapat menunjukkan di mana penyakit itu telah menyebar. Kami juga percaya jalur regulasi dapat dipercepat dengan kedua mode pengujian yang memanfaatkan formulasi tunggal.”

Jika digunakan dalam skrining umum, itu mungkin lebih murah daripada beberapa alternatif saat ini, dan membantu deteksi dini — sesuatu yang bisa sangat penting untuk merawat pasien.

“Visinya adalah Anda dapat menggunakan ini dalam paradigma skrining — sendiri atau bersama dengan tes lain — dan kami secara kolektif dapat menjangkau pasien yang tidak memiliki akses ke infrastruktur skrining yang mahal saat ini,” katanya. “Setiap tahun Anda bisa mendapatkan tes urin sebagai bagian dari pemeriksaan umum. Anda akan melakukan studi pencitraan hanya jika tes urin ternyata positif untuk kemudian mencari tahu dari mana sinyal itu berasal. Kami memiliki lebih banyak pekerjaan yang harus dilakukan pada sains untuk sampai ke sana, tetapi ke sanalah kami ingin pergi dalam jangka panjang.”

Versi sebelumnya dari nanopartikel telah diuji dalam uji klinis fase 1 pada manusia oleh Glympse Bio, sebuah perusahaan yang didirikan bersama oleh Bhatia, dan terbukti aman – tetapi penelitian terus menemukan lebih banyak.


Source : Totobet HK