211service.com
Spit Sensor Spots Orale kanker
Voor het eerst kan een optische sensor, ontwikkeld door onderzoekers van de University of California, Los Angeles (UCLA), eiwitten in speeksel meten die verband houden met mondkanker. Het apparaat is zeer gevoelig, waardoor artsen en tandartsen de ziekte vroegtijdig kunnen detecteren, wanneer de overlevingskansen van patiënten hoog zijn.
Analyseren van spit: Leyla Sabet, een lid van het UCLA-onderzoeksteam dat de nieuwe optische eiwitsensor heeft gebouwd, zit voor het apparaat. Op basis van een confocale microscoop wordt het ultragevoelige systeem door de onderzoekers gebruikt om biomarkers op te sporen in speekselmonsters die verband houden met mondkanker.
De onderzoekers werken momenteel samen met het National Institute of Health (NIH) om de technologie naar klinische tests te pushen, zodat deze kan worden ontwikkeld tot een apparaat dat kan worden gebruikt in tandartspraktijken. Chih-Ming Ho' , een wetenschapper aan de UCLA en hoofdonderzoeker van de sensor, zegt dat het een veelzijdig instrument is en kan worden gebruikt om andere ziektespecifieke biomarkers te detecteren.
Wanneer orale kanker in een vroeg stadium wordt vastgesteld, is de overlevingskans van de patiënt bijna 90 procent, vergeleken met 50 procent wanneer de ziekte vergevorderd is, zegt Carter Van Waes , hoofd hoofd-halschirurgie bij het National Institute on Deafness and Other Communication Disorders (NIDCD). De Amerikaanse Kankervereniging schattingen dat er in 2008 35.310 nieuwe gevallen van mondkanker in de Verenigde Staten zullen zijn. Vroege vormen zijn moeilijk te detecteren alleen door visueel onderzoek van de mond, zegt Van Waes, dus artsen moeten ofwel een biopsie uitvoeren - weefsel verwijderen om te testen - of eiwitten in het bloed analyseren.
Het detecteren van biomarkers voor kanker in speeksel zou een veel gemakkelijkere test zijn om uit te voeren, maar het is ook technisch uitdagender: eiwitmarkers zijn moeilijker te herkennen in speeksel dan in bloed. Om de ultragevoelige sensor te maken, begonnen onderzoekers met een glassubstraat bedekt met een eiwit dat streptavidine wordt genoemd en waarmee andere biomoleculen zich aan het substraat en aan elkaar kunnen binden. De onderzoekers voegden vervolgens een molecuul toe dat de kankerbiomarker zou vangen en binden - een eiwit in speeksel genaamd IL-8 waarvan eerder onderzoek heeft bewezen dat het verband houdt met orale kanker. Ze voegden ook moleculen toe die zijn ontworpen om het glasoppervlak vrij te houden van andere eiwitten die de detectie van de biomarker kunnen vertroebelen. Om de doelmoleculen te visualiseren, voegde Ho's team vervolgens een set van fluorescent gelabelde eiwitten toe die ontworpen waren om te hechten aan de gevangen IL-8-markers.
Omdat speeksel een lagere eiwitconcentratie heeft dan bloed, had het team een zeer gevoelige methode nodig om de gelabelde eiwitten tussen de achtergrondruis te detecteren, verdwaalde moleculen in speeksel die ook fluoresceren. Dus gebruikten de onderzoekers een confocale microscoop - een beeldvormingssysteem dat een laser gebruikt om het licht te verzamelen dat uit een monster wordt gegenereerd - om het speeksel te analyseren. Ho en zijn team ontdekten dat het focussen van het laserlicht op een specifiek deel van het monster resulteerde in een hogere signaal-ruisverhouding, waardoor ze lagere concentraties van de kankerbiomarker konden detecteren.
Inderdaad, zegt Ho, het apparaat is 100 keer gevoeliger dan de standaard eiwitdetectietechniek, ELISA. Een uitgebreider en invasiever proces, ELISA vereist dat de eiwitten vóór het testen uit het bloed worden gezuiverd.
De confocale microscoop is een geavanceerd beeldvormingssysteem dat de kern vormt van het werk van de UCLA-onderzoekers en wat uiteindelijk leidde tot de verbetering van de detectie, zegt John McDevitt , een professor in de chemie aan de Universiteit van Texas, die zich ook bezighoudt met speekseldiagnostiek. De belangrijkste uitdaging waar de UCLA-groep nu voor staat, is hoe deze techniek buiten een laboratoriumomgeving kan worden gebruikt, zegt hij.
De UCLA-onderzoekers testten de optische eiwitsensor op 40 patiënten - 20 gezonde proefpersonen en 20 personen met mondkanker. De resultaten bleken voor 95 procent nauwkeurig te zijn, zegt Ho. De studie werd online gepubliceerd in het internationale tijdschrift Biosensoren en bio-elektronica .
De nieuwe sensor is een grote stap in de speekseldiagnostiek, een gebied dat zeer zorgvuldig wordt bekeken om te zien waar het misschien beter is om speeksel dan bloed te gebruiken, zegt Spencer Redding , voorzitter van de afdeling tandheelkundige diagnostische wetenschap aan het University of Texas Health Science Center, in San Antonio, die samenwerkt met McDevitt. Andere mogelijke toepassingen van dergelijke technologie zijn onder meer de detectie van hartaandoeningen, infectieziekten en astma, zegt Redding.