När cancer sprider sig från en del av kroppen till en annan, det blir ännu mer dödligt. Det rör sig med smyg och kan gå oupptäckt i månader eller år. Men en ny teknik som använder "nano-flares" har potential att fånga dessa lurande, mobiliserade tumörceller tidigt. I dag, forskare presenterade de senaste framstegen inom nano-flare-teknik eftersom den gäller upptäckt av metastatiska bröstcancerceller.
Rapporten var en av fler än 10, 000 vid 247:e National Meeting &Exposition of the American Chemical Society (ACS).
"Vi har tagit världens kanske viktigaste molekyl, DNA, ordnade om den till en sfärisk form och modifierade den för att detektera specifika molekyler inuti celler. Dessa strukturer kommer naturligt in i celler och lyser upp när de upptäcker sjukdomsframkallande molekyler, sa Chad Mirkin, Ph.D., som samarbetar med C. Shad Thaxton, M.D., Ph.D., att utveckla den nya tekniken. "Vi ser om vi kan använda nano-flares för att skapa en ny typ av diagnostik av bröstcancer, och de tidiga resultaten är anmärkningsvärda. Nano-flares kan helt och radikalt förändra hur vi diagnostiserar bröstcancer. "
Tidigare är bättre när det gäller cancerdetektering, men ibland, när en patient märker symptom och besöker en läkare, den första tumören har redan spridit sig från sin ursprungliga plats i kroppen till en annan. Det har genomgått "metastaser, "en stat som orsakar många dödsfall relaterade till cancer. Cancer tog livet av mer än 8 miljoner människor världen över 2012.
För att få bröstcancer - och möjligen andra typer av cancer - tidigare, forskargrupperna byggde på Mirkins pågående program som startade på 1990 -talet med uppfinningen av "sfäriska nukleinsyror" (SNA). SNA är vanligtvis gjorda av en guld nanopartikelkärna täckt med tätt packad, korta DNA -strängar.
"Vi trodde att om vi kunde få stora mängder nukleinsyror att gå in i celler, vi kan manipulera och mäta saker inuti celler, sa Mirkin, från Northwestern University. "De flesta sa att vi slösar bort vår tid, men av nyfikenhet, vi sätter dessa partiklar i cellodling. Inte bara fann vi att de går in, de gick in bättre än något material som människan känner till. "
Utnyttjar deras förmåga att enkelt komma in i celler, Mirkins grupp bestämde sig för att förvandla SNA till ett diagnostiskt verktyg-nano-flare. Nyligen, han och Thaxton designade dessa partiklar, som kommer in i cirkulerande friska och ohälsosamma celler i blodprov, men lyser bara inuti bröstcancerceller.
"Nano-flares kan upptäcka bara några få cancerceller i ett hav av friska celler, "Mirkin sa." Det är viktigt för när cancer sprider sig, bara ett fåtal celler kan bryta av från den ursprungliga tumören och gå in i blodomloppet. En extra bonus med dessa partiklar är att forskare kan prova de levande cancercellerna och ta reda på vilka terapier de kan svara på. "
Grupperna har framgångsrikt testat nano-flares förmåga att identifiera metastatiska bröstcancerceller i blodprov från djur och experimenterar för närvarande med mänskliga prover.
"Om arbetet löper ut, ett kommersiellt diagnostiskt test kan finnas tillgängligt inom en snar framtid, "Sa Thaxton.
Förutom diagnostik, det visar sig att nanofläckar kan användas för att utföra andra unika och värdefulla uppgifter.
"Nano-flares representerar det enda sättet att mäta genetiskt innehåll i levande celler, "Sade Mirkin. Denna typ av realtidsobservation kan vara användbar inom många forskningsområden och kan leda till kliniska framsteg. Till exempel, använder nano-facklor, forskare kan se hur läkemedel riktar sig mot olika gener. Detta skulle hjälpa dem att utveckla bättre behandlingar. Ett företag, Millipore, har redan kommersialiserat partiklarna för användning i forskningslaboratorier under namnet SmartFlaresTM och erbjuder mer än 1, 200 varianter.
