Новият диагностичен метод е основан на наносензори, които могат да се вкарат в тялото чрез инхалатор или небулизатор. Ако сензорите засекат свързани с рак протеини в белия дроб, те произвеждат сигнал, който се натрупва в урината, където може да бъде открит с проста лакмусова лента.

Този подход би могъл да замени или допълни настоящия златен стандарт за диагностиране на белодробния рак – нискодозовата компютърна томография. Той може да има особено значим ефект в страните с ниски и средни доходи, където няма широк достъп до КТ, казват изследователите.

„В световен мащаб ракът ще става все по-разпространен в страните с нисък и среден доход. Епидемиологията на белодробния рак в глобален план показва, че той е стимулиран от замърсяването и тютюнопушенето, така че ние знаем, че това са среди, където достъпът до този технология би могъл да има голямо въздействие“, казва Сангита Патия, професор по здравни науки и технологии и по електро- и компютърно инженерство в MIT и член на неговия Институт „Кох“ за интегративни ракови изследвания, както и на Института за медицинско инженерство и наука. Тя е старши автор на доклада, който беше публикуван в сп. Science Advances.

Инхалируеми частици

За да се диагностира ракът на белия дроб възможно най-рано, Работната група за превантивни услуги в Съединените щати препоръчва сериозните пушачи над 50-годишна възраст да се подлагат ежегодно на изследвания с КТ. Не всички в тази целева група обаче си правят такива, а високият процент на фалшиво положителните резултати може да води до ненужни инвазивни тестове.

През последните десет години Патия разработва наносензори за употреба при диагностиране на рак и други заболявания, а в настоящото изследване тя и нейни колеги проучили възможността за тяхното използване като по-достъпна алтернатива на компютърната томография за откриване на белодробния рак.

Тези сензори се състоят от полимерни наночастици, обвити в т.нар. „репортер“ („докладваща субстанция“), като например ДНК баркод, който се отцепва от частицата, когато сензорът срещне протеази – ензими, които често са свръхактивни в туморите. Тези репортери накрая се натрупват в урината и се изхвърлят от тялото.

Предишни версии на сензорите, насочени към други места, на които се развива рак, като например черния дроб и яйчниците, били проектирани да се вкарват венозно. За диагностиране на белодробния рак изследователите искали да създадат версия, която може да се инхалира, което би направило по-лесно нейното прилагане в среди с по-ограничени ресурси.

За да постигнат това, учените разработили две формули на своите частици: разтвор, който може да се разпръсква във вид на аерозол и да се прилага чрез небулизатор, и прах, който може да се прилага посредством инхалатор.

Щом частиците достигнат до белия дроб, те се абсорбират в тъканта му, където срещат всички налични протеази. Човешките клетки могат да експресират стотици различни протеази и някои от тях са свръхактивни в туморите, където помагат на раковите клетки да напуснат своето първоначално местоположение, като пробиват дупки в протеини на извънклетъчния матрикс. Тези ракови протеази отцепват ДНК баркодовете от сензорите, позволявайки им да циркулират в кръвообращението, докато не бъдат изхвърлени с урината.

...

Цялата статия може да прочетете във в. Лечител

Дария НИКОЛОВА