Kanser Markörlerinin Hızlı Bir Şekilde Yakalanması Tanıda, Tedavide Yardımcı Olacaktır
Mavi, yeşil ve sarıya boyanmış lipit nanoproblar kendiliğinden üç hücre dışı vezikülün lipit çift katmanına yerleştirilirler. Hücre dışı veziküllerin taşıdığı madde içeriği proteinler, DNA ve RNA’dan oluşmaktadır. Hücre dışı veziküller olarak etiketlenen lipit nanoprob, konjuge avidin moleküllerinin (kırmızı) etkileşimi yoluyla manyetik bir boncuk (siyah) yüzeyine yakalanır. Eksozom izolasyonu ve bunun taşıma analizleri, kanser hastalarının kan plazmalarından mutasyon tespiti dahil olmak üzere çeşitli moleküler analizler için olanak sağlamaktadır. ‘’ Xin Zou/Penn State ‘’
Daha önceleri önemsiz olarak düşünülen insan hücrelerinin nano boyuttaki ürünlerinin şu an hücre içi iletişimde ve kanser metastazı dahil pek çok hastalık prosesinde önemli rol oynadığı bilinmektedir. Penn State Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, hücredışı veziküller (EVs) olarak adlandırılan bu nadir markörleri, hassas kanser teşhisleri ve kişiye özgü anti-kanser tedavileri için geliştirmişlerdir. Biyomedikal mühendisliği ve Elektrik mühendisliği doçenti Siyang Zheng, ‘’ Çoğu hücre, hücre dışı vezikülleri üretir ve salgılar.’’ diyor. ‘’ Fakat, bunlar mikrometreden daha küçük boyutta taneciklerdir, bu yüzden onları görebilmek için elektron mikroskobuna ihtiyaç vardır. Kanser teşhislerinin önemi noktasında üstesinden gelmeye çalıştığımız nano ölçekli hücre dışı veziküllerin izolasyonunda pek çok zorluk vardır.’’
Eskiden, araştırmacılar, hücre dışı veziküllerin, hücreler tarafından salgılanan atıklardan biraz daha fazla olduğuna inanıyorlardı. Yakın zamanlarda ise, bu yağ kaplı torbaların hücreler arasındaki iletişimden sorumlu olan çift sarmallı DNA, RNA ve proteinleri içerdiğini ve tümör hücreleri dahil orjinli hücreleri için markörler taşıyabileceklerini anladılar. Kanser olması durumunda, hücre dışı veziküller için en azından bir fonksiyon, metastaz için uzak doku hazırlamaktır.
Takımın karşılaştığı ilk zorluk, birçok farklı bileşen içeren kan örneği içinde, hücre dışı veziküllerin izole edilmesi ve saflaştırılması için bir yöntem geliştirmekti. Kanser teşhisi için sıvı biyopsi ya da kan testinin kullanımı, kanser hücrelerini ekstrakt etmek için tümörün uzaklaştırılmasını ya da tümöre iğne yapıştırılmasını gerektiren geleneksel biyopsiye üstünlük sağlayan son gelişmedir. Bu efraktif yöntemler, akciğer ve beyin kanseri için zor ve pahalıdır ve sancılı olabilir.
Penn State Tıp Fakültesi’nde Tıp profesörü olan Kanser Enstitüsü Müdür yardımcısı ve araştırmadaki klinik çalışma ortağı ‘’Sıvı biyopsi gibi nonefraktif yöntemler, sadece teşhis ve tanı için değil, ayrıca tedavinin izlenmesi içinde tercih edilebilir.’’ diyor.
Zheng, ‘’ İki mikro/nano malzemeden oluşan bir sistem tasarladık.’’ diyor. ‘’ İlki, hücre dışı vezikülün yağ yüzeyine kendiliğinden yerleşen iki yağ kuyruklu etiketleme probudur. Probun diğer ucunda, manyetik bir boncuğa bağladığımız avidin molekülü tarafından tanınacak olan biyotin molekülü bulunmaktadır.’’
Yüzey modifiye manyetik boncuklar 400-500 nanometre çapındadır ve etiketleme sondaları 10 nanometre kadardır. Sistem optimize edildiğinde, araştırmacılar, hücre dışı vezikülleri kan plazma örneğinden 15 dakika içerisinde izole edebilirler. Daha sonra, hücre dışı vezikülleri ve onların içerikleri, laboratuvar ortamında analiz edilebilir yada DNA, RNA ve proteinlerin karakterizasyonu için ticari bir tanı laboratuvarına gönderilebilir.
Baş yazar Yuan Wan ve Zheng’in laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı, 10 Nisan’da online olarak ve Nature in Biomedical Engineering dergisinde Nisan ayı için kapak olarak yayınlanan makalede, küçük hücreli olmayan 19 akciğer kanseri hastasının kan plazma örneğinden, hücre dışı vezikülleri yakalamak için nano-probların kullanımı anlatmaktadır.
Wans, ‘’Bu yeni yaklaşımın yardımları ile, ileri derecede akciğer kanserine sahip 19 hastadan hücre dışı vezikülleri başarılı bir şekilde izole ettik ve rutin kemoterapi yöntemleri yerine hassas tedaviye yön verebilcek DNA mutasyonlarını tespit ettik. ‘’diyor. ‘’ Kanın toplanmasından DNA türevli hücre dışı veziküllerin elde edilmesine kadar geçen tüm prosedür 1 saat içerisinde tamamlanabilmektedir. Bu sadece bir mıktatıs ve yaygın tezgah üstü bir santrifüj gerektirmektedir. Yaygın yöntemlerle karşılaştırıldığında, nano-prob sistemi, klinik laboratuvar incelemerinde büyük fayda sağlayacaktır. ‘’
Kullanılan teknoloji sadece malzemeler ve harici bir mıknatıs gerektirdiğinden, pahalı ekipman ve tamamlanması için saatler gerektiren ultrasantrifüj adı verilen mevcut standard ayırma ile karşılaştırıldığında nispeten ucuz ve hızlıdır.
Zheng ve Belani , daha büyük çaplı çalışmalarda doğrulandıktan sonra, bu tekniğin sadece akciğer kanserine değil aynı zamnda kanser ölümlerinin %80-90’ından sorumlu olan tamamı katı olmayan pek çok tümöre de uygulanabilceğine inanıyorlar.
Belani,‘’Hücre dışı veziküllerden izole edilen DNA’nın diziliminin belirlenmesi, kanser gelişimini takip etmek ve kanserle hayatta kalma oranını iyileştirmenin nihai amacı ile tümör dinamiklerini izlemek için umut veren bir araç olarak hizmet edecektir.’’ sonucuna varmaktadır.
Kaynak : sciencedaily.com
