Патч, который измеряет биомаркеры рака

Ученые из Гарвардского института Висса (США) разработали методику, позволяющую врачам определять характеристики меланомы и следить за ее развитием. Система включает в себя использование микроигольчатого патча, который может втягивать в себя глубокую интерстициальную жидкость с помощью серии проникающих игл из гиалуроновой кислоты. Впоследствии иглы могут быть растворены, чтобы высвободить биомаркеры в пробирку для анализа с помощью высокочувствительного метода Simoa для обнаружения отдельных белковых молекул биомаркеров. Метод Simoa предполагает захват этих молекул с помощью антитела, прикрепленного к магнитной бусине, что позволяет ученым использовать магниты для разделения и выделения молекул для окончательного обнаружения. Этот подход может предоставить врачам возможность легко определять, какие пациенты с меланомой с большей вероятностью ответят на лечение, например иммунотерапию, а также отслеживать, как продвигается лечение.    

Меланома — очень агрессивный вид рака, но у нее есть одно клиническое преимущество — она легко обнаруживается на коже. Это означает, что здесь могут быть полезны технологии, в значительной степени ориентированные на кожу, такие как патч с микроиглами. Последнее исследование позволило создать такой патч, который может помочь в измерении уровня важных биомаркеров в очагах меланомы.

Данные этого исследования ученые опубликовали в журнале Advanced Functional Materials.

Хотя некоторые пациенты с меланомой хорошо реагируют на определенные иммунотерапевтические препараты, примерно 50% не реагируют, и даже среди тех, кто реагирует, впоследствии может возникнуть резистентность к лечению. Чтобы оценить, какие пациенты, скорее всего, ответят на лечение, и определить, идет ли лечение по плану, может потребоваться анализ биомаркеров опухоли. Однако извлечение таких биомаркеров из более глубоких слоев кожи может быть затруднено, а повторные инвазивные биопсии для контроля за ходом лечения нежелательны.

Таким образом, эта технология позволяет брать пробы интерстициальной жидкости изнутри поверхностной опухоли минимально инвазивным способом. "Быстрое считывание реакции на терапию меланомы с помощью микроигл может обеспечить эффективный скрининг лекарств и стратификацию пациентов для достижения максимального терапевтического эффекта", — говорит Натали Артци, участвовавшая в исследовании.

На данный момент ученые протестировали патч на мышиной модели меланомы и провели лечение опухолей с помощью фокусированного ультразвука и иммунотерапии на основе наночастиц. Они смогли обнаружить повышение и понижение уровня биомаркеров, участвующих в воспалении, что коррелировало с выживаемостью мышей.

"Всего несколько микролитров интерстициальной жидкости, полученной с помощью микроигл, дают богатую информацию о биомаркерах, поскольку нормальные клетки кожи, клетки местного иммунитета и раковые клетки постоянно выделяют различные сигнальные молекулы и метаболиты, — говорит Дэниел Дахис, еще один ученый, участвовавший в исследовании. —  После извлечения микроигл их кончики можно просто растворить, чтобы выпустить захваченные молекулы в пробирку и начать анализ биомаркеров".