Недорогая наноматериальная технология обнаруживает гены рака с ультравысокой чувствительностью
Учёные из Корейского института материаловедения (KIMS) разработали технологию на основе плазмонных наноматериалов для усиления оптического сигнала, способную обнаруживать мутировавшие гены рака в крови с рекордной чувствительностью 0,000000001%. При тестировании образцов крови пациентов с раком лёгких (стадии 1–4) и здоровых людей на мутации EGFR была достигнута диагностическая точность 96%.
Работа опубликована в журнале Small Science.
Предыдущие технологии генетического анализа имели низкую аналитическую чувствительность для обнаружения мутировавших генов на фоне нормальных, что затрудняло точную диагностику пациентов на ранней стадии. Высокая стоимость, длительное время анализа и необходимость специального оборудования также препятствовали быстрому назначению лечения и скрининговым тестам.
Новая технология позволяет анализировать различные раковые мутации в целевой области гена в течение одного часа с ультравысокой чувствительностью. Её чувствительность в 100 000 раз выше (0,000000001% против 0,0001%), чем у лучших из заявленных технологий, что подтвердило возможность ранней диагностики по крови пациентов с раком лёгких.
Технология сочетает:
- Наноматериальную технологию для значительного усиления флуоресцентного сигнала.
- Дизайн праймеров/проб, подавляющий флуоресцентный сигнал нормальных генов и усиливающий только сигнал от мутировавших генов рака.
Исследователи создали биочип в форме микрочипа на плазмонной подложке из трёхмерных высокоплотных наноструктур золота. Он способен одновременно обнаруживать три типа мутаций в гене EGFR (делецию, инсерцию и точковые мутации). Оценка клинической эффективности на 43 пациентах с раком лёгких и 40 здоровых людях показала:
Клиническая чувствительность для пациентов: 93%
Клиническая специфичность для здоровой группы: 100%
Эта технология может сыграть важную роль в:
- Ранней диагностике рака и обнаружении рецидивов.
- Мониторинге эффективности лечения.
- Разработке персонализированных планов лечения.
Жидкая биопсия по крови является альтернативой хирургической биопсии ткани, что снижает нагрузку на пациента и упрощает процесс обследования. Технология также может служить для регулярного скрининга, улучшая качество лечения и контроля рака.
Ведущий исследователь Мин-ён Ли отметил: «Способность комплексно обнаруживать различные раковые мутации с рекордной чувствительностью позволяет технологии стать лидером на рынке ранней диагностики рака и мониторинга лечения и рецидивов. Мы ожидаем, что это значительно повысит выживаемость и качество жизни пациентов».