Proteiner som normalt finns inuti cellkärnor har aldrig hittats i blodet, tills nu. Ett nytt blodprov som utvecklats vid Johns Hopkins University av Shih-Chin Wang och Chih-Ping Mao – doktorander i Jie Xiaos labb vid institutionen för biofysik och Chien-Fu Hungs labb vid institutionen för patologi – kan identifiera enskilda molekyler i människan blodprover med minimala upptäcktsfel. Bland molekylerna som de använde sitt nya test för att hitta var ett muterat protein som tros vara begränsat till insidan av celler, mestadels inom kärnan. Det är första gången som enmolekylär avbildning har använts för att visualisera sjukdomsframkallande molekyler i blod. De kommer att presentera sin forskning vid det 63:e Biophysical Society Annual Meeting, hålls 2—6 mars, 2019 i Baltimore, Maryland.

Wang och kollegor kallar sin nya metod för Single-Molecule Augmented Capture (SMAC). De använde den här nya tekniken för att upptäcka molekyler som vanligtvis screenas för i vanliga blodprover, som prostataspecifikt antigen. Och de kunde också upptäcka sällsynta intracellulära proteiner, utsöndrade proteiner och membranproteiner, inklusive de cancerassocierade proteinerna mutant p53, anti-p53 autoantikroppar och programmerad dödsligand 1 (PD-L1).

Mutant p53 är ett välkänt tumörspecifikt kärnprotein och har aldrig tidigare upptäckts i blodet, sannolikt eftersom nuvarande tester inte kan upptäcka dess extremt låga blodkoncentrationer. Wang och kollegor hittade mutanta p53 eller anti-p53 autoantikroppar i prover från patienter med äggstockscancer, men inte hos patienter utan cancer. PD-L1 finns också på ytan av vissa cancerceller och har nyligen effektivt målinriktats med immunterapi för att bekämpa cancer. Att veta om en patients tumör uttrycker PD-L1 eller inte är ett avgörande första steg i denna behandling - och SMAC kan kanske identifiera cancer som har PD-L1 vid låga nivåer som inte går att upptäcka med standardblodprov.

"Med SMAC, vi har tagit in enmolekylär avbildning på den kliniska arenan. Genom att visualisera och undersöka enskilda molekyler som frigörs från sjuka celler till blodet, vi strävar efter att upptäcka sjukdomar mer exakt och få nya insikter om deras mekanismer, " sa Mao.

Wang och kollegor är hoppfulla att deras test en dag kommer att bli kommersiellt tillgängligt.