O nouă metodă promiţătoare, bazată pe tehnologia CRISPR, pentru teste de sânge neinvazive, care ar putea ajuta medicii să diagnosticheze cancerul în stadii incipiente, a fost pusă la punct de o echipă de cercetători de la universitatea din Florida, Statele Unite.
Echipa a demonstrat că strategia este la fel de eficientă ca şi testele de reacţie cantitativă în lanţ a polimerazei cu transcripţie inversă (RT-qPCR) utilizate pe scară largă pentru diagnosticarea cancerului, şi ar putea fi asociată cu un dispozitiv portabil simplu pentru teste clinice la locul de îngrijire.
Metoda funcţionează prin detectarea microARN-urilor - molecule mici de ARN implicate în reglarea expresiei genelor - în particulele mici care circulă în sânge, numite vezicule extracelulare.
MicroARN-urile au apărut ca surse promiţătoare pentru dezvoltarea de biomarkeri ai tumorilor canceroase în fluidele umane, cum ar fi sângele.
Însă aplicarea clinică a rămas limitată din cauza complexităţii microARN-urilor şi a lipsei unui instrument suficient de sensibil pentru a le detecta.
Veziculele extracelulare sunt particule de dimensiuni nanometrice, eliberate în mod activ de către celule, care joacă roluri importante în funcţiile şi bolile celulare prin transportul biomoleculelor între celule.
Celulele tumorale par să producă mai agresiv veziculele extracelulare din microARN asociate cu boala, „ceea ce le face o sursă interesantă pentru explorarea unor noi markeri ai cancerului", a declarat Yong Zeng, profesor asociat în cadrul departamentului de chimie şi inginerie biomedicală din cadrul universităţii americane din Florida.
Recent, a crescut interesul pentru tehnologia CRISPR, un instrument puternic de editare a genelor care a făcut obiectul Premiului Nobel pentru Chimie 2020, ca modalitate de a dezvolta noi bioteste pentru diagnosticarea bolilor.
Dar testele CRISPR anterioare au implicat reacţii în mai multe etape cu manipulare manuală şi nu au fost la fel de sensibile ca standardul de aur, RT-qPCR.
„Ideea noastră a fost de a proiecta o modalitate de a simplifica întregul flux de lucru într-un singur pas", a spus prof. Zeng.
„Am conceput o metodă rapidă şi sensibilă de detectare a microARN-urilor, care este mai simplă şi are un risc scăzut de contaminare încrucişată", a explicat el.
Metoda „one pot" înseamnă că fiecare agent chimic care este necesar, cu excepţia probei, este depozitat într-un singur tub de testare.
Pentru a efectua analiza, trebuie doar să se adauge proba de microARN pentru a provoca o reacţie.
„Spre surprinderea noastră, am constatat că metoda are o sensibilitate comparabilă cu cea a testelor PCR", a declarat prof. Zeng, precizând că „metoda are performanţe analitice şi de diagnosticare excelente, accelerând în acelaşi timp substanţial fluxul de lucru".
Echipa s-a concentrat pe adaptarea tehnologiei pentru cancerul pancreatic, având în vedere mortalitatea ridicată a acestei boli.
Cancerul pancreatic este dificil de detectat la timp. Adesea, tumora s-a răspândit şi nu poate fi îndepărtată complet până la momentul în care este diagnosticată, ceea ce împiedică şansa de vindecare.
„În comparaţie cu alte tipuri de cancere, testele de diagnosticare pentru cancerul pancreatic nu s-au schimbat semnificativ în aproape 50 de ani", a declarat prof. Zeng.
Există un interes semnificativ în dezvoltarea de biomarkeri pentru diagnosticarea cancerului pancreatic, a adăugat el.
Numită „EXTRA-CRISPR", abordarea reprezintă o metodă care schimbă semnificativ domeniul testării microARN, spun autorii.
Metoda este „foarte promiţătoare" pentru diagnosticarea cancerului, cum ar fi cancerul pancreatic, atunci când este combinată cu biomarkeri de microARN robust şi pentru testarea la faţa locului, spun ei.
Potrivit acestora, metoda poate fi cuplată cu un dispozitiv portabil foarte simplu şi ieftin pentru a face detectarea cancerului pancreatic mai simplă, dar în acelaşi timp fiabilă.
Cercetătorii au depus o cerere de brevet pentru a contribui la punerea la dispoziţie pe scară largă a testului CRISPR şi a tehnologiei la-punctul-de-îngrijire, pentru cercetare şi utilizare clinică.
Cercetarea a fost publicată în Nature Biomedical Engineering.
