Naukowcy z University of Michigan opracowali nowatorski test diagnostyczny, który w przyszłości może zrewolucjonizować wykrywanie czerniaka – najgroźniejszej postaci raka skóry. W badaniach przedklinicznych, przeprowadzonych na skórze świńskiej i myszy, silikonowy plaster z mikroigłami – nazwany ExoPatch – pozwolił skutecznie odróżnić komórki nowotworowe od zdrowych. Test przypomina mechanizmem działania domowe testy ciążowe lub na COVID-19, a jego potencjał diagnostyczny może objąć również inne nowotwory.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak działa test ExoPatch i czym różni się od tradycyjnych metod diagnostyki czerniaka
- Jakie są wyniki badań przedklinicznych przeprowadzonych u myszy i na skórze świńskiej
- Dlaczego egzosomy stanowią klucz do wczesnego wykrywania nowotworów skóry
- Jakie są potencjalne zastosowania tej technologii w diagnostyce innych nowotworów
Innowacyjny plaster z mikroigłami: jak działa ExoPatch?
Głównym elementem technologii ExoPatch są mikronakłuwacze w kształcie gwiazdek o długości zaledwie 0,6 mm i średnicy poniżej 100 nanometrów. Pokryte specjalnym żelem zawierającym białko aneksynę V, mikroigły wychwytują egzosomy – pęcherzyki wydzielane przez komórki nowotworowe – z płynu śródmiąższowego znajdującego się tuż pod naskórkiem. Po zdjęciu plastra, egzosomy są uwalniane do roztworu, który trafia na pasek testowy.
Gwiaździste igły sprawiają, że nakłucie jest łatwiejsze i mniej bolesne, ale są tak małe, że przebijają tylko wierzchnią warstwę skóry, naskórek, i nie powodują krwawienia – wyjaśnia prof. Sunitha Nagrath, współautorka badania.
Skuteczność testu potwierdzona u myszy
W ramach badań koncepcyjnych ExoPatch najpierw przetestowano na świńskiej skórze, a następnie na myszach. U połowy gryzoni wstrzyknięto komórki czerniaka, druga połowa stanowiła grupę kontrolną. Po 15 minutach kontaktu plastra ze skórą, próbki analizowano mikroskopowo i za pomocą pasków testowych.
Oglądając obrazy mikroskopowe, byłem zadowolony widząc, jak dobrze eksosomy przylegają do mikroigieł i jak dobrze mieszczą się w oczekiwanym przez nas zakresie rozmiarów od 30 do 150 nanometrów – powiedział Scott Smith, współautor badania.
Test skutecznie rozróżnił próbki zdrowe od nowotworowych. W przypadku czerniaka linia testowa była 3,5 razy ciemniejsza, a ilość wyizolowanego białka egzosomalnego była aż 11,5 razy większa niż w zdrowych tkankach.
Diagnostyka bez biopsji i igieł?
Zaletą ExoPatch ma być możliwość wczesnej, bezinwazyjnej diagnozy bez potrzeby biopsji czy pobierania krwi. Testy mogłyby być wykonywane w domu przez osoby z podwyższonym ryzykiem nowotworów skóry, np. o jasnej karnacji, z licznymi znamionami.
Osoba o jasnej karnacji z pieprzykami musi zgłaszać się do lekarza co około sześć miesięcy, aby zlecić biopsję i sprawdzić, czy zmiany są złośliwe, czy łagodne. Dzięki temu testowi mogłaby zamiast tego wykonać test w domu, otrzymać wyniki od razu i udać się do dermatologa w celu uzyskania pozytywnego wyniku – dodała Nagrath.
Możliwości zastosowania w innych nowotworach
Choć badania koncentrują się na czerniaku, zespół naukowców już przewiduje znacznie szersze zastosowanie technologii. Powłoka żelowa ExoPatch może zostać zmodyfikowana tak, by wychwytywać egzosomy specyficzne dla innych nowotworów – w tym raka piersi, płuc, jelita grubego, prostaty czy mózgu.
To pierwszy plaster zaprojektowany do wychwytywania egzosomów specyficznych dla danej choroby z płynu podskórnego. Potencjał zastosowań jest ogromny – podkreśla Nagrath.
👉 Wyniki oraz opis badań znajdziesz pod TYM LINKIEM
Główne wnioski
- ExoPatch to innowacyjny plaster z mikroigłami, który umożliwia wykrycie egzosomów nowotworowych bez pobierania krwi czy biopsji.
- W testach na myszach technologia wykazała 11,5-krotnie większe stężenie białka egzosomalnego w próbkach czerniaka niż w zdrowych tkankach.
- Pozytywny wynik testu domowego można odczytać podobnie jak w przypadku testu na COVID-19 – poprzez obecność dwóch linii na pasku.
- Naukowcy planują kolejne etapy badań – pilotaż na ludziach oraz modyfikacje ExoPatch pod kątem innych nowotworów, m.in. raka płuc, piersi i prostaty.
Źródło:
- University of Michigan
- Biosensors and Bioelectronics
