Un “nas” artificial performant poate detecta cancerul metastatic, cu o precizie remarcabilă

Cercetătorii au utilizat un ansamblu de senzori conţinând nanoparticule de aur şi proteine, ce poate simţi prezenţa diferitelor tipuri de cancer în ţesuturile vii, în mod similar celui în care nasul uman identifică şi reţine diferite mirosuri. Sistemul se bazează pe o invenţie anterioară a aceleiaşi echipe: un „nas chimic” pe bază de polimeri şi nanoparticule, capabil să diferenţieze celulele normale de cele canceroase.

Până în prezent, metoda standard pentru identificarea precisă a celulelor canceroase folosea o abordare bazată pe un receptor biologic: o proteină care se lega chimic de suprafaţa unei celule canceroase. Se punea însă problema de a cunoaşte precis receptorul respectiv.

• Cum ne ajută citricele să ne reglăm emoțiile?
• Un salt uriaș al evoluției vieții pe Pământ s-a întâmplat mai devreme decât credeau cercetătorii

În această nouă abordare, cercetătorii au folosit un ansamblu de senzori cu nanoparticle de aur, plus proteine fluorescente (care emit o fluorescenţă verde, proteine numite GFP), care se activează ca răspuns la anumite caracteristici ale proteinelor întâlnite în celulele canceroase; reacţia apare în câteva minute şi este foarte specifică pentru fiecare tip de cancer.

După cum explică specialiştii, la oameni, mirosul A determină un anumit răspuns olfactiv: se activează un anumit set de receptori, diferit de cel activat de mirosul B.

În mod similar, în „nasul” construit de ei, ansamblul de nanoparticule poate fi reglat pentru a recunoaşte multe tipuri de ţesuturi sănătoase şi astfel poate recunoaşte şi orice mici abateri de la normal, cu mare specificitate.

Cercetătorii au prelevat mostre de ţesut sănătos şi tumoral de la şoareci şi au „învăţat” ansamblul de senzori cu nanoparticule şi GFP să le recunoască, în aşa fel încât proteinele fluorescente să se activeze în prezenţa ţesutului tumoral metastatic. Metastazele pot fi diferenţiate de ţesutul sănătos în câteva minute, un mod rapid de a detecta cancerul şi alte boli, utilizând microbiopsii minim invazive (ce prelevează doar cca. 2.000 de celule).

Pasul următor va fi testarea ansamblului de senzori pe ţesuturi umane.

Sursa: UMassAmherst