Agen pencitraan menyalakan dua biomarker kanker sekaligus untuk memberikan gambaran tumor yang lebih lengkap

05 Jun 2023 (Berita Nanowerk) Ahli bedah kanker mungkin akan segera memiliki gambaran tumor yang lebih lengkap selama operasi berkat agen pencitraan baru yang dapat menyinari banyak biomarker sekaligus, lapor para peneliti Universitas Illinois Urbana-Champaign. Nanopartikel fluoresen, terbungkus membran sel darah merah, menargetkan tumor lebih baik daripada pewarna yang disetujui secara klinis saat ini dan dapat memancarkan dua sinyal berbeda sebagai respons terhadap hanya satu sinar lampu bedah, sebuah fitur yang dapat membantu dokter membedakan batas tumor dan mengidentifikasi kanker metastatik. . Agen pencitraan dapat dikombinasikan dengan kamera bioinspired, yang sebelumnya dikembangkan oleh para peneliti untuk diagnosis real-time selama operasi, kata pemimpin kelompok penelitian Viktor Gruev, seorang profesor teknik listrik dan komputer Illinois. Dalam sebuah studi baru di jurnal ACS Nano (“Nanopartikel berlapis membran sel untuk delineasi tumor dan estimasi kualitatif biomarker kanker pada eksitasi panjang gelombang tunggal dalam model murine dan phantom”), para peneliti mendemonstrasikan nanopartikel sinyal ganda baru mereka dalam hantu tumor – model 3D yang meniru fitur tumor dan sekitarnya – dan pada tikus hidup. Peneliti Indrajit Srivastava memegang solusi nanopartikel yang dapat menargetkan dua biomarker kanker, memberikan dua sinyal berbeda ketika diterangi oleh satu panjang gelombang fluoresen. Ini bisa memberi ahli bedah gambaran tumor yang lebih lengkap dan memandu keputusan ruang operasi. Di latar belakang adalah pemindaian mikroskopis dari sampel jaringan. (Gambar: Fred Zwicky) “Jika Anda ingin menemukan semua kanker, pencitraan satu biomarker saja tidak cukup. Itu bisa melewatkan beberapa tumor. Jika Anda memasukkan biomarker kedua atau ketiga, kemungkinan menghilangkan semua sel kanker meningkat, dan kemungkinan hasil yang lebih baik untuk pasien meningkat.” kata Gruev, yang juga seorang profesor di Carle Illinois College of Medicine. “Obat-obatan dengan target ganda dan agen pencitraan adalah tren baru-baru ini, dan grup kami mendorong tren tersebut dengan keras karena kami memiliki teknologi kamera yang dapat mencitrakan banyak sinyal sekaligus.” Secara tradisional, seorang ahli bedah mengangkat tumor dan mengirimkannya ke ahli patologi untuk penilaian, sebuah proses yang dapat memakan waktu berjam-jam hingga berhari-hari, kata peneliti postdoctoral Illinois Indrajit Srivastava, penulis pertama makalah tersebut. Karena penelitian telah bergerak ke arah diagnostik waktu nyata, beberapa tantangan telah mencegah aplikasi luas: Banyak agen pencitraan yang menargetkan tumor hanya mencapai target tumor mereka secara minimal, alih-alih dengan cepat dibersihkan dari aliran darah dan terakumulasi di hati, kata Srivastava. “Beberapa orang sebelum kita telah menggunakan nanopartikel yang dilapisi dengan sel darah merah dan menemukan bahwa mereka bersirkulasi lebih lama – beberapa hari. Kami melihat hal yang sama pada tikus kami: Partikel nano berlapis membran bersirkulasi lebih lama dalam darah, dengan penyerapan yang berkurang di hati. Karena beredar lebih lama, lebih banyak agen pencitraan terakumulasi dalam tumor, memberi kami sinyal fluoresen yang lebih kuat,” kata Srivastava.
Render nanopartikel terbungkus membran oleh seorang seniman yang mengikat penanda pada sel kanker dan memancarkan cahaya berwarna. Dua biomarker yang ditargetkan oleh agen pencitraan baru termasuk satu yang lazim pada kanker stadium awal dan satu lagi yang lazim pada kanker stadium akhir, yang lebih cenderung bermetastasis. Para peneliti menemukan bahwa probe efektif dalam membedakan jaringan kanker dari jaringan sehat, serta membedakan dua sinyal satu sama lain. “Ini menarik untuk aplikasi bedah, karena dapat membantu menentukan di mana tepatnya pemotongan. Memiliki banyak sinyal memberikan gambaran tumor yang lebih menyeluruh. Dan itu bisa memberi tahu ahli bedah, 'Ini mungkin metastatik, Anda mungkin ingin lebih agresif dalam pengangkatan Anda.'” kata Srivastava. Hanya membutuhkan satu panjang gelombang sinar laser untuk memperoleh banyak sinyal adalah manfaat lain untuk aplikasi bedah, karena membuat instrumentasi jauh lebih kompak daripada yang membutuhkan banyak laser untuk setiap panjang gelombang yang dibutuhkan, kata Gruev. Para peneliti berencana untuk mengembangkan lebih banyak agen pencitraan tumor yang menargetkan banyak penanda, dan melanjutkan studi praklinis dan klinis lebih lanjut menggunakan pewarna sinyal ganda dengan kacamata bedah yang telah mereka kembangkan. “Dalam pertempuran ini untuk memastikan kami menghilangkan semua sel kanker selama operasi, kami memerlukan investasi baik dalam teknologi kamera pencitraan maupun dalam agen penargetan tumor,” kata Gruev. “Pekerjaan ini membantu kami lebih menyadari dan memandu pendekatan holistik yang kami ambil saat kami semakin dekat dengan uji klinis.”

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• PlatoAiStream. Kecerdasan Data Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• Mencetak Masa Depan bersama Adryenn Ashley. Akses Di Sini.
• Beli dan Jual Saham di Perusahaan PRE-IPO dengan PREIPO®. Akses Di Sini.
• Sumber: https://www.nanowerk.com/news2/biotech/newsid=63117.php