Longkanker vroegtijdig opsporen met suikergevoelige nanotechnologie

Voor zo’n veel voorkomende ziekte kan longkanker moeilijk te herkennen zijn. In de beginfase weet je waarschijnlijk niet eens dat je een probleem hebt. Maar tegen de tijd dat u die aanhoudende hoest onderzoekt, is uw levensonderhoud mogelijk al afhankelijk van een reeks dure, invasieve behandelingen.

Onderzoekers van de Universiteit van Queensland, Quan Zhou en dr. Richard Lobb, zeggen dat dit niet zo hoeft te zijn – en ze hebben een suikergevoelig stukje technologie dat dit bewijst.

In een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Geavanceerde wetenschaponthullen onderzoekers van het Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology (AIBN) een nieuw diagnostisch apparaat dat duizenden longkankerpatiënten zou kunnen helpen de ziekte voor te zijn voordat deze zich verspreidt.

Longkanker is de meest voorkomende doodsoorzaak door kanker in Australië en eist jaarlijks het leven van bijna 9.000 patiënten.

Ph.D. Wetenschapper Quan zegt dat de initiële detectie en screening vrij lang kunnen duren en vaak een reeks beeldvormende tests en biopsieprocedures omvatten.

“Een patiënt meldt zich misschien eerst bij zijn huisarts als hij een probleem met zijn borst opmerkt. Dan kan hij een scan laten maken. Vervolgens wordt de scan geanalyseerd,” zegt Quan.

“Als er tekenen zijn van laesies, moet je zien of het kanker is of niet. En dat kan heel dure klinische follow-ups met zich meebrengen.”

Maar een druppel bloed is alles wat nodig is om Quan’s oppervlakversterkte Raman-verstrooiende microfluïdische biosensor de vroege tekenen van longkanker te laten opmerken, waardoor artsen snel kunnen ingrijpen.

“Met onze technologie kunnen we hopelijk al in dat eerste stadium tekenen van kanker opvangen, wanneer er nog maar heel kleine longknobbeltjes te detecteren zijn”, zegt Quan.

In een druppel bloed analyseert Quan’s apparaat kleine boodschapperdeeltjes die bekend staan ​​als extracellulaire blaasjes (EV’s).

Of beter gezegd: het analyseert de suikers die deze EV’s omhullen.

AIBN-onderzoeker Dr. Lobb zegt dat de suikers – of glycanen – op het oppervlak van EV’s dienen als een uitstekende biomarker die artsen kan waarschuwen voor de aanwezigheid van kleine longkankercellen.

“Er zijn een aantal verschillende biomarkers waar u op kunt letten als u bloedmonsters op kanker test”, zegt Dr. Lobb.

“Je zou DNA, eiwitten en zelfs het lipidengehalte kunnen onderzoeken. Maar je hebt ook deze extracellulaire blaasjes, en deze zijn bedekt met suikermoleculen van verschillende typen.

“En de suikercode is anders op een kankercel vergeleken met een normale cel. Dus eigenlijk is dit apparaat een ongelooflijk niet-invasieve manier om te detecteren wanneer er iets mis is.”

Dr. Lobb en Ph.D.-onderzoeker Quan behoren tot een aantal AIBN-onderzoekers die hebben bijgedragen aan de Geavanceerde wetenschap paper, met onder meer Xueming Niu, Dr. Alain Wuethrich, Dr. Zhen Zhang en ARC Laureate en AIBN senior groepsleider Professor Matt Trau.

In een klinische studie die bij 40 patiënten werd geëvalueerd, maakte de technologie van het team – een kleine EV-glycaanfenotype-test (EV-GLYPH) – met succes onderscheid tussen patiënten met kwaadaardige longknobbeltjes in een vroeg stadium van goedaardige longknobbeltjes.

De resultaten onthullen het potentieel om kleine EV-glycanen te profileren voor niet-invasieve diagnostiek en prognoses, waardoor veelbelovende wegen worden geopend voor klinische toepassingen en de rol van kleine EV-glycosylatie bij longkanker wordt begrepen.

“Uiteindelijk is het iets dat artsen kan helpen om in te grijpen voordat er intensievere scans, behandelingen of medicatie nodig zijn”, aldus Quan.

‘We zeggen eigenlijk alleen maar: hier is een bloedtest. We krijgen de antwoorden die we nodig hebben.’