8 июля 2021 года

Недавнее исследование ученых из японских университетов показало, что форма наночастиц клеточного происхождения, известных как «внеклеточные везикулы» (EV), в жидкостях организма может быть биомаркером для идентификации типов рака.

В ходе исследования ученые успешно измерили распределение формы ЭМ, полученных из клеток рака печени, груди и толстой кишки, показав, что распределения формы отличаются друг от друга. Результаты были недавно опубликованы в журнале Analytical Chemistry .

Раннее обнаружение раковых опухолей в организме необходимо для эффективного лечения. Однако трудно обнаружить все типы опухолей на ранней стадии, потому что методы обнаружения различаются для разных типов рака, а некоторые из них требуют болезненных медицинских процедур. Таким образом, жизненно важно найти методы, которые безболезненны и позволяют обнаружить несколько типов рака.

Внеклеточные везикулы (EV) представляют собой биологические частицы диаметром около 100 нанометров (нм), которые секретируются различными клетками и существуют в жидкостях организма, таких как кровь и моча. Примечательно, что электромобили содержат биологические молекулы, которые несут информацию о клетках источников секреции. Кроме того, генетические материалы, содержащиеся в электромобилях, участвуют в коммуникации между клетками. Это говорит о том, что анализ биологических молекул в электромобилях, присутствующих в жидкостях организма, может помочь обнаружить и идентифицировать некоторые виды раковых опухолей в организме.

Предыдущие исследования наблюдали изображения различных форм электромобилей с помощью электронных микроскопов. Однако не существовало технологии для исследования формы ЭМ, распределенных в жидкостях организма, в основном из-за трудностей в измерении формы наноматериалов в растворе. В этом контексте группа исследователей из Университета Кюсю, Университета Нагоя, Университета Осаки и Токийского медицинского университета попыталась изучить форму отдельных электромобилей в жидкости, используя разработанное ими устройство, которое может анализировать форму отдельных частиц в жидкости. раствора путем измерения изменения ионного тока, протекающего через поры диаметром 200 нм, когда частицы проходят через них.

Используя это устройство, команда успешно измерила форму ЭМ, полученных из культивируемых клеток рака печени, груди и толстой кишки, а также из культивированных нормальных клеток груди, и обнаружила, что их формы распределения отличаются друг от друга. Например, ЭМ, полученные из клеток рака печени, включают смесь сферических частиц и овальных (как мячи для регби) частиц, тогда как ЭМ из клеток рака молочной железы состоят исключительно из сферических частиц.

Затем группа сравнила распределение форм ЭМ в образцах крови пациентов с раком груди и людей, не страдающих раком. Результаты показали, что распределения формы EV из двух групп отличаются друг от друга, указывая на то, что измерение распределения формы EV в крови может отличить пациентов с раком груди от людей, не страдающих раком.

«В этом исследовании мы обнаружили, что измерение распределения формы электромобилей в жидкостях организма может идентифицировать тип рака, », – сказал доцент Такао Ясуи из Высшей инженерной школы Университета Нагоя, одной из ведущих инженерных школ. авторы исследования.

Исследователи отмечают, что измерение большего количества типов электромобилей даст им более точное представление о потенциальных распределениях форм электромобилей в качестве индекса для обнаружения, скрининга и диагностики рака.

Статья «Быстрое распознавание внеклеточных пузырьков с помощью анализа распределения формы» была опубликована в Интернете в журнале Analytical Chemistry 28 апреля 2021 года по адресу https: // pubs .acs.org / doi / 10.1021 / acs.analchem.1c00258

Источник: https://en.nagoya-u.ac.jp/