Prostatacancer är den näst vanligaste cancerformen hos män och den femte vanligaste dödsorsaken i cancer hos män i världen, enligt 2012 års siffror. Medan det finns flera genomförbara behandlingsalternativ för prostatacancer, många män som drabbats av prostatacancer kommer inte att svara på förstahandsbehandlingar. Forskare vid institutionen för farmaceutiska vetenskaper vid Leslie Dans fakultet för farmaci, University of Toronto har utvecklat en ny teknik för flytande biopsi för att identifiera vilka patienter som kanske inte svarar på standardterapi innan den förlossas.

"Screening för läkemedelsresistens är nyckeln till att förbättra behandlingsmetoder för många cancerformer, sa Shana Kelley, vetenskapsman och professor vid Leslie Dans fakultet för farmaci, University of Toronto. "Det är viktigt för patienter att inte gå på en behandling som inte hjälper dem och det är också viktigt för sjukvårdssystemen att undvika, när det är möjligt, leverera ineffektiva behandlingar."

Möjligheten att screena patienter med hjälp av ett blodprov i motsats till mer invasiva tekniker som krävs för konventionella biopsier är också ett steg framåt.

Kelly, ledande utredare för studien som publicerades idag i Naturkemi , förklarade hur hennes team har utvecklat ett helt nytt tillvägagångssätt med hjälp av magnetiska nanopartiklar med DNA-fångningssonder på sin yta som kan rikta in sig på cirkulerande tumörceller (CTC) i blodprover för att se om cellerna innehåller biomarkörer associerade med läkemedelsresistens. "Vi kan sedan fånga de individuella magnetiserade cellerna i en mikrofluidisk enhet inbyggd i labbet, isolera dem från alla andra celler i provet och tillåta oss att utföra mycket känslig analys, ", sade Kelley. Cellerna med det högsta magnetiska innehållet kommer också att ha högt mRNA-uttryck för biomarkören som är associerad med läkemedelsresistens.

"Detta betyder att patienter med högt mRNA-uttryck bör övervägas för andra behandlingar eftersom de inte svarar på förstahandsbehandlingen."

Inriktning på CTC, cellerna som ansvarar för att sprida cancer, är viktigt eftersom de bär information från den primära tumören som kan informera behandlingen; dock, de överträffas med en miljard till en av normala celler i en patients blod och är därför extremt utmanande att fånga. 2016, Kelley och hennes team publicerade en studie i Naturens nanoteknik som först introducerade den mikrofluidiska enheten och hur den kunde användas för att fånga och analysera CTC. Den aktuella studien bygger på detta tidigare arbete genom att ytterligare inrikta sig på en specifik biomarkör inom CTC.

De analyserade blodproverna samlades in från en liten kohort av patienter som genomgick behandling för metastaserad prostatacancer. Hos 10 av de testade patienterna, CTCs visualiserades men endast fyra av patienterna uppvisade biomarkören förknippad med läkemedelsresistens. Detta fynd visar att den nya metoden kan ge både en CTC-räkning och en analys av den kliniskt relevanta biomarkören.

"Vi är väldigt glada eftersom det här är som att hitta en nål i en höstack. Det banar väg för ett enkelt och personligt screeningverktyg som gör att läkare kan se om en patient kommer att svara på terapi eller inte. Vår metod är också snabb, exakt och billig, vilket ger den verklig potential för kliniskt upptag, " sa Kelley.

När det gäller nästa steg, fyndet måste replikeras i en större studie, Kelley förklarade. Hennes team är också fokuserat på att "skala upp" och utöka tillämpningen av denna teknik till andra former av cancer och andra sjukdomar.

"Flytande biopsi är ett av de mest lovande verktygen som växer fram för att hantera cancer, " sa Kelley "och vi är glada över potentialen hos vår teknik för att effektivisera denna typ av testning."