Lungenkrebs frühzeitig erkennen mit zuckerempfindlicher Nanotechnologie

Obwohl Lungenkrebs eine so weit verbreitete Krankheit ist, ist er oft schwer zu erkennen. Im Frühstadium wissen Sie wahrscheinlich noch nicht einmal, dass Sie ein Problem haben. Doch bis Sie den hartnäckigen Husten untersuchen, hängt Ihr Lebensunterhalt möglicherweise bereits von einer Reihe teurer, invasiver Behandlungen ab.

Die Forscher Quan Zhou und Dr. Richard Lobb von der University of Queensland sind der Meinung, dass dies nicht so sein muss – und verfügen über eine Technologie zur Zuckererkennung, die dies beweist.

In einem (n Artikel veröffentlicht in der Zeitschrift Höhere Wissenschaftstellen Forscher des Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology (AIBN) ein neues Diagnosegerät vor, das Tausenden von Lungenkrebspatienten helfen könnte, der Krankheit zuvorzukommen, bevor sie sich ausbreitet.

Lungenkrebs ist die häufigste Krebstodesursache in Australien und fordert jedes Jahr fast 9.000 Todesopfer.

Der Doktorand Quan sagt, dass die erste Erkennung und Untersuchung ziemlich langwierig sein kann und oft eine Reihe von bildgebenden Untersuchungen und Biopsieverfahren umfasst.

„Wenn ein Patient ein Problem mit seiner Brust bemerkt, geht er vielleicht zuerst zu seinem Hausarzt. Dann wird ein Scan durchgeführt. Anschließend wird der Scan analysiert“, sagt Quan.

„Wenn es Anzeichen von Läsionen gibt, muss man feststellen, ob es sich um Krebs handelt oder nicht. Und das kann eine Menge sehr kostspieliger klinischer Nachuntersuchungen nach sich ziehen.“

Doch ein Tropfen Blut genügt, damit Quans mikrofluidischer Biosensor mit Raman-Streuung auf der Oberfläche frühe Anzeichen von Lungenkrebs erkennt und den Ärzten so rasch eingreifen kann.

„Mit unserer Technologie können wir hoffentlich Anzeichen des Krebses im ersten Stadium erkennen, wenn nur sehr kleine Lungenknötchen erkennbar sind“, sagt Quan.

In einem Blutstropfen analysiert Quans Gerät winzige Botenstoffpartikel, die als extrazelluläre Vesikel (EVs) bezeichnet werden.

Oder genauer gesagt: Es analysiert die Zucker, mit denen diese Elektrofahrzeuge beschichtet sind.

AIBN-Forschungsstipendiat Dr. Lobb sagt, dass die Zucker – oder Glykane – auf der Oberfläche von EVs als ausgezeichneter Biomarker dienen, der Kliniker auf das Vorhandensein kleiner Lungenkrebszellen aufmerksam machen kann.

„Es gibt eine Reihe verschiedener Biomarker, auf die Sie achten können, wenn Sie Blutproben auf Krebs untersuchen“, sagt Dr. Lobb.

„Sie könnten DNA, Proteine, sogar den Lipidgehalt untersuchen. Aber Sie haben auch diese extrazellulären Vesikel, und diese sind mit Zuckermolekülen verschiedener Art beschichtet.

„Und der Zuckercode einer Krebszelle ist anders als der einer normalen Zelle. Dieses Gerät ist also wirklich eine unglaublich nicht-invasive Methode, um festzustellen, wenn etwas nicht stimmt.“

Dr. Lobb und der Doktorand Quan gehören zu einer Reihe von AIBN-Forschern, die zu dem Höhere Wissenschaft Zu den Rednern gehörten Xueming Niu, Dr. Alain Wuethrich, Dr. Zhen Zhang sowie ARC-Preisträger und AIBN-Gruppenleiter Professor Matt Trau.

In einer an 40 Patienten ausgewerteten klinischen Studie gelang es dem Team mithilfe der Technologie – einem kleinen EV-Glykan-Phänotyp-Test (EV-GLYPH) –, Patienten mit bösartigen Lungenknötchen im Frühstadium von gutartigen Lungenknötchen zu unterscheiden.

Die Ergebnisse zeigen das Potenzial der Profilierung kleiner EV-Glykane für die nichtinvasive Diagnostik und Prognose auf und eröffnen vielversprechende Wege für klinische Anwendungen sowie ein Verständnis der Rolle der Glykosylierung kleiner EVs bei Lungenkrebs.

„Letztendlich ist es etwas, das Klinikern helfen könnte, einzugreifen, bevor intensivere Scans, Behandlungen oder Medikamenteneinnahme erforderlich sind“, sagte Quan.

„Wir sagen im Grunde nur: Hier ist ein Bluttest. Wir bekommen die Antworten, die wir brauchen.“