Wetenschappers ontwikkelen nieuw apparaat om hersentumoren op te sporen met behulp van urine

Onderzoekers van de Universiteit van Nagoya in Japan hebben een nieuw apparaat gebruikt om een ​​belangrijk membraaneiwit in urine te identificeren dat aangeeft of de patiënt een hersentumor heeft. Dit eiwit zou kunnen worden gebruikt om hersenkanker op te sporen, invasieve tests overbodig te maken en de kans te vergroten dat tumoren vroeg genoeg worden ontdekt voor een operatie. Dit onderzoek kan ook potentiële implicaties hebben voor het opsporen van andere soorten kanker. Het onderzoek is gepubliceerd in ACS Nano.

Hoewel vroege detectie van vele soorten kanker heeft bijgedragen aan de recente stijging van de overlevingskansen bij kanker, is de overlevingskans van hersentumoren al meer dan 20 jaar vrijwel onveranderd. Deels komt dit door hun late detectie. Artsen ontdekken hersentumoren vaak pas na het optreden van neurologische symptomen, zoals verlies van beweging of spraak, tegen die tijd dat de tumor een aanzienlijke omvang heeft bereikt. Door de tumor op te sporen wanneer deze nog klein is en zo snel mogelijk met de behandeling te beginnen, kunnen levens worden gered.

Een mogelijk teken dat een persoon een hersentumor heeft, is de aanwezigheid van tumorgerelateerde extracellulaire blaasjes (EV’s) in hun urine. EV’s zijn blaasjes van nanoformaat die betrokken zijn bij een verscheidenheid aan functies, waaronder cel-tot-celcommunicatie. Omdat degenen die worden gevonden bij hersenkankerpatiënten specifieke soorten RNA- en membraaneiwitten hebben, kunnen ze worden gebruikt om de aanwezigheid van kanker en de progressie ervan te detecteren.

Hoewel ze ver van de hersenen worden uitgescheiden, bestaan ​​veel EV’s van kankercellen stabiel en worden uitgescheiden in de urine zonder af te breken. Urinetesten hebben veel voordelen, legt universitair hoofddocent Takao Yasui van de Nagoya University Graduate School of Engineering uit. “Vloeibare biopsie kan worden uitgevoerd met veel lichaamsvloeistoffen, maar bloedonderzoek is invasief”, zei hij. “Urinetesten zijn een effectieve, eenvoudige en niet-invasieve methode omdat de urine veel informatieve biomoleculen bevat die kunnen worden getraceerd om de ziekte te identificeren.”

Een onderzoeksgroep onder leiding van Yasui en professor Yoshinobu Baba van de Graduate School of Engineering van Nagoya University, heeft in samenwerking met het Institute of Innovation for Future Society van Nagoya University en de University of Tokyo een nieuw analyseplatform ontwikkeld voor EV’s in hersentumoren met behulp van nanodraden aan de onderkant van een putplaat. Met behulp van dit apparaat identificeerden ze twee specifieke soorten EV-membraaneiwitten, bekend als CD31/CD63, uit urinemonsters van hersentumorpatiënten. Het zoeken naar deze veelbetekenende eiwitten zou artsen in staat kunnen stellen tumorpatiënten te identificeren voordat ze symptomen ontwikkelen.

“Momenteel vereisen EV-isolatie- en detectiemethoden meer dan twee instrumenten en een assay om EV’s te isoleren en vervolgens te detecteren”, aldus Yasui. “De alles-in-één nanodraadassay kan EV’s isoleren en detecteren met behulp van één eenvoudige procedure. In de toekomst kunnen gebruikers monsters door onze assay halen en het detectiegedeelte wijzigen door het selectief aan te passen om specifieke membraaneiwitten of miRNA’s in EV’s te detecteren. andere soorten kanker detecteren. Met dit platform verwachten we de analyse van de expressieniveaus van specifieke membraaneiwitten in de urine-EV’s van patiënten te bevorderen, wat de vroege detectie van verschillende soorten kanker mogelijk zal maken.”