(PhysOrg.com) - Små guldpartiklar kan hjälpa läkare att upptäcka tumörceller som cirkulerar i blodet hos patienter med cancer i huvud och hals, forskare vid Emory och Georgia Tech har funnit.
Upptäckten av cirkulerande tumörceller (CTC) är en framväxande teknik som kan göra det möjligt för onkologer att övervaka patienter med cancer för metastasering eller att utvärdera behandlingsförloppet. Guldpartiklarna, som är inbäddade med färgämnen som gör det möjligt att upptäcka dem med laserspektroskopi, kan förbättra denna tekniks specificitet genom att minska antalet falska positiva.
Resultaten publiceras online i tidningen Cancerforskning .
En utmaning med att upptäcka CTC är att separera ut signaler från vita blodkroppar, som är lika stora som tumörceller och kan hålla sig till samma antikroppar som normalt används för att identifiera tumörceller. Kommersiellt tillgängliga enheter fäller CTC med antikroppsbelagda magnetpärlor, och tekniker måste fläcka de fångade cellerna med flera antikroppar för att undvika att falskt identifiera vita blodkroppar som tumörceller.
Forskare från Emory och Georgia Tech visar att polymerbelagda och färgade studsade guldpartiklar, direkt kopplad till en tillväxtfaktorpeptid snarare än en antikropp, kan upptäcka cirkulerande tumörceller i blodet hos patienter med cancer i huvud och hals.
"Det tekniska framsteget här är vår upptäckt att polymerbelagda guldnanopartiklar som är konjugerade med lågmolekylära peptider som EGF är mycket mindre klibbiga än partiklar konjugerade till hela antikroppar, ”Säger Shuming Nie, Doktorsexamen, en professor vid Wallace H. Coulter Institutionen för biomedicinsk teknik vid Georgia Tech och Emory University. "Denna effekt har lett till en stor förbättring av att skilja tumörceller från icke-tumörceller i blodet."
Partiklarna är kopplade till EGF (epiteltillväxtfaktor), vars motsvarighet EGFR (epiteltillväxtfaktorreceptor) överproduceras på ytorna på flera typer av tumörceller.
Vid laserbelysning, partiklarna visar ett skarpt fingeravtrycksliknande mönster som är specifikt för färgämnet, eftersom guldet förstärker signalen som kommer från färgämnena. Detta tyder på att flera typer av nanopartiklar kan kombineras för att få mer information om tumörcellernas tillväxtegenskaper. Dessutom, mätning av CTC -nivåer kan vara tillräckligt känsliga för att skilja patienter med lokal sjukdom från patienter med metastatisk sjukdom.
"Nanopartiklar kan vara avgörande för att modifiera processen så att cirkulerande tumörceller kan detekteras utan att separera tumörcellerna från normala blodkroppar, Säger Nie. "Vi har visat att en tumörcell av ungefär en till tio miljoner normala celler kan detekteras på detta sätt."
I samarbete med onkologer vid Winship Cancer Institute, forskare använde nanopartiklar för att testa för CTC i blodprov från 19 patienter med huvud- och halscancer. Av dessa patienter 17 hade positiva signaler för CTC i blodet. De två med låga signaler verifierades ha inga cirkulerande celler med en annan teknik.
”Även om resultaten inte har jämförts eller validerats med nuvarande CTC -detektionsmetoder, vår "one-tube" SERS-teknik kan vara snabbare och lägre i kostnader än andra detektionsmetoder, ”Säger Dong Moon Shin, MD, professor i hematologi och onkologi och otolaryngologi, associerad chef för akademisk utveckling för Winship Cancer Institute och chef för Winship Cancer Institute Chemoprevention Program. "Vi måste validera denna pilotstudie genom att fortsätta med större grupper av patienter och jämföra med andra tester."
