Новое устройство использует наночастицы золота для диагностики рака легких

Метаболизм пациентов с раком легких отличается от метаболизма здоровых людей. Соответственно, молекулы в выдыхаемом ими воздухе также различны. Новое устройство, разработанное в Онкологическом центре Университета Колорадо и получившем Нобелевскую премию Технионе в Хайфе (Израиль), использует наночастицы золота для улавливания и определения этих молекул в выдыхаемом воздухе. Сравнивая эти молекулярные сигнатуры с контрольными группами, устройство может определить не только наличие рака легких, но и его тип: мелкоклеточный или немелкоклеточный, аденокарциному или плоскоклеточную карциному.

«Это может полностью революционизировать скрининг и диагностику рака легких», — говорит Фред Р. Хирш, доктор медицины и философии, исследователь из Онкологического центра CU.

Устройство предлагает нетравматичный, простой и дешевый подход к раннему обнаружению и дифференциации рака.

Как это работает

Испытуемый выдыхает в специальный мешок, который отделяет поверхностный выдох от воздуха, поступающего из глубины легких. Затем этот «глубокий» воздух анализируется массивом сенсоров на основе наночастиц золота, способных идентифицировать летучие органические соединения (VOCs).

«Уникальность в том, что мы используем нанотехнологии, позволяющие немедленно идентифицировать очень малые молекулы», — поясняет Хирш.

Потенциальное применение выходит за рамки диагностики:

• Мониторинг эффективности лечения путем сравнения уровня VOCs до и после терапии.
• Точное определение подтипа рака для подбора персонализированной терапии.
• Снижение количества ложноположительных результатов при КТ-скрининге. Исследование National Lung Screening Trial показало, что до 95% узлов, обнаруженных при низкодозной КТ грудной клетки, не являются злокачественными.
• Устройство может помочь определить, какие пациенты с обнаруженными на КТ узелками нуждаются в дальнейшем обследовании.

«Если это сработает, можно представить, как люди из группы риска просто выдыхают в пакет, например, в супермаркете», — говорит Хирш.

Доказательство концепции, опубликованное в журнале Nanomedicine, уже показало, что устройство надежно отличает VOCs в дыхании онкологических пациентов от контрольной группы. Вскоре будут опубликованы доклинические данные, подтверждающие способность сенсоров различать разные типы клеток рака легких.