Urinprøve kan potentielt afsløre tidlig lungekræft

Forskere ved Massachusetts Institute of Technology (MIT) i USA har udviklet nanosensorer, der målretter mod lungekræftproteiner og producerer et signal i urinen, som kan måles med en papirteststrimmel.

I

studiet, som er publiceret i Science Advances, testede forskerne systemet kaldet PATROL (point-of-care aerosolizable nanosensors with tumor-responsive oligonucleotide barcodes) i mus, der er gensplejset til at udvikle menneskelignende lungetumorer.

Sensorerne i studiet er såkaldte polymer-nanopartikler belagt med DNA-stregkoder, der er unikke og nemme at identificere. Forskerne konstruerede partiklerne til at blive målrettet af proteaseenzymer, som er knyttet til fase I lungekræft.

Ved kontakt spalter proteaserne stregkoderne, som trænger ind i blodbanen og udskilles i urinen. En teststrimmel kan opdage dem og afsløre resultatet omkring 20 minutter fra det tidspunkt, hvor den er dyppet.

Ved hjælp af aerosol-forstøvere leverede forskerne 20 sensorer til mus med kræft i fase I eller II. En maskinlæringsalgoritme identificerede herefter de fire mest nøjagtige sensorer.

Med 100 procent specificitet udviste disse fire sensorer en følsomhed på 84,6 procent. Hele processen – fra indånding til påvisning – tog omkring to timer, og forskerne forventer, at det ikke vil vare meget længere hos mennesker.

Forskerne bag studiet vil nu analysere humane biopsiprøver for at se, om de samme sensorer, der fungerede i mus, også vil virke hos mennesker. Hvis alt går vel, håber de at lave undersøgelser på mennesker eller ikke-menneskelige primater.

En af de store fordele ved den nye screeningsmetode er at levere et alternativ til tidlig påvisning af lungekræft, som ikke er afhængig af ressourcekrævende infrastruktur, som CT-scannere kræver. Forskerne bag studiet arbejder også på at bruge inhalerbare sensorer til at skelne mellem viral, bakteriel og svampelungebetændelse.

Teknologien kan også bruges til at diagnosticere andre lungesygdomme som astma og kronisk obstruktiv lungesygdom (KOL).

Der kan opstå udfordringer, når man anvender det innovative system på mennesker. Mange faktorer er involveret i at regulere væskevolumen, hvilket potentielt forstyrrer evnen til at opdage forbindelserne i urinen.

Kost, hydrering, lægemiddelinterferens, nyrefunktion og nogle kroniske sygdomme kan alle begrænse effektiviteten. En anden udfordring er, at menneskelig kræft kan være mere heterogen (indeholdende forskellige slags kræftceller), så fire sensorer er muligvis ikke nok.