Zaawansowane badania przesiewowe i wczesna diagnostyka nowotworów złośliwych
Stwierdza się ponad 1,7 milionów związanych z nowotworami zgonów rocznie tylko w samej Europie. Finansowani przez UE naukowcy wykorzystali najnowsze odkrycia w nanotechnologii, aby dostarczyć nanonarzędzi do urządzeń klinicznych, laboratoryjnych i punktów opieki, pracując w ramach projektu NAMDIATREAM (Nanotechnological toolkits for multi-modal disease diagnostics and treatment monitoring). Zestawy narzędzi bazują na czterech różnych platformach technologicznych, każda z unikalną właściwością nanotechnologiczną zastosowaną do diagnostyki nowotworów o nadzwyczajnej skuteczności. Wykrywają one biomarkery nowotworów oraz komórki nowotworowe w mikrolitrowych objętościach krwi lub moczu. Wykorzystanie nanomateriałów fluorescencyjnych (kropek kwantowych) umożliwiło stworzenie ultramałych sond diagnostycznych pokrytych przeciwciałami o pojedynczej domenie nakierowanymi na biomarkery guzów. Narzędzie to umożliwia ponadprzeciętną wrażliwość i fotostabilność w porównaniu z najnowocześniejszymi alternatywami, jak również multipleksowe wykrywanie molekularnych sygnatur guza. Inne narządzie immunodiagnostyczne polega na funkcjonalizowaniu przeciwciałem nanoprętów o magnetycznym rdzeniu i pokryciu ich metalem szlachetnym, co umożliwia wiązanie biomarkerów guza. Wynikająca z tego zmiana w optycznie obserwowanej odpowiedzi dynamicznej na zewnętrznie zastosowane, zmienne w czasie pole magnetyczne umożliwia oznaczenie jakościowe i ilościowe docelowej molekuły w prostej próbce biologicznej. Nanokryształy o nieliniowych właściwościach optycznych umożliwiają skorzystanie z widma podczerwieni do unikalnego głębokotkankowego obrazowania ze zwiększoną ostrością kontrastu względem otaczającego tła. Są one selektywnie celowane w komórki nowotworowe i zapewniają stabilny długotrwały sygnał, w związku z czym umożliwiają skuteczne wykrywanie i monitorowanie nowotworu. Jak dotąd licencjonowano i skomercjalizowano trzy produkty bazujące na tej technologii. Na koniec posegmentowane nanoprzewody magnetyczne, działające jak etykiety z kodem kreskowym w stosunku do markerów chorobowych, zostały sparowane z unikalnym sensorem optyczno-magnetycznym do wybiórczego multipleksowego wykrywania biomarkerów nowotworowych. Te osiągnięcia były możliwe dzięki pracom dużego konsorcjum na rzecz bezpiecznych i skalowalnych produktów wysokiej jakości, zwalidowanych w odpowiednich modelach in vitro do badań przedklinicznych oraz dopasowanych do klinicznych i przemysłowych złotych standardów. Dzięki wybitnym osiągnięciom projekt NAMDIATREAM został uznany za najlepszy spośród ponad 1000 fundowanych przez jednostki UE projektów z dziedziny nanotechnologii i zaawansowanych materiałów. Opracowane narzędzia przyczyniają się do postępu przemysłowego i społecznego w Europie oraz sprzyjają wczesnemu wykrywaniu nowotworów złośliwych, stanowiąc mniej inwazyjną, niedrogą oraz łatwą w użyciu metodę do rutynowych badań przesiewowych na rzecz wczesnej interwencji, która znacząco polepszy wyniki leczenia pacjentów i zmniejszy koszty służby zdrowia.
Słowa kluczowe
Nowotwór złośliwy, wczesna diagnoza, zestawy nanonarzędzi, diagnostyka chorób, monitorowanie leczenia
