Крошечные золотые наночастицы могут помочь медикам в обнаружении клеток опухоли, циркулирующих в крови пациентов с раком головы и шеи. Ученые из университета Эмори и технологического института Джорджии сообщили, что выявление циркулирующих раковых клеток — это новейшая технология, которая может позволить онкологам контролировать пациентов с раком в части выявления метастазов или оценки продвижения лечения.

Золотые наночастицы с красящим веществом, которое позволяет обнаруживать их с помощью лазерной спектроскопии, могут усилить специфичность технологии, сократив объем ошибочного срабатывания.

Результаты опубликованы в издании Cancer Research.

Одна из проблем с обнаружением циркулирующих раковых клеток — это отделение сигналов лейкоцитов, которые по размеру весьма похожи на раковые клетки и могут придерживаться тех же антител, что используются для идентификации клеток опухоли.

Коммерческие устройства отлавливают раковые клетки с помощью покрытых антителами магнитных бусинок, и пойманные клетки получают несколько антител, чтобы избежать ложной идентификации лейкоцитов в качестве раковых клеток.

Ученые доказали, что покрытые полимером и окрашенные золотые наночастицы, непосредственно связанные с пептидом фактора роста, а не с антителом, могут обнаруживать циркулирующие клетки опухоли в крови пациентов с раком головы и шеи.

«Ключевой технологический прорыв здесь — это открытие, что покрытые полимером золотые наночастицы, которые конъюгированы с низкомолекулярными пептидами, такими как эпидермальный фактор роста, являются намного менее липкими, чем частицы, конъюгированные со всеми антителами», сказал профессор Шаминг Ни. «Этот эффект привел к основному усовершенствованию в различии клеток опухоли от здоровых клеток в крови».

Частицы связаны с эпидермальным фактором роста, чей аналог — рецептор эпидермального фактора роста — перепроизведен на поверхности нескольких типов раковых клеток.

При лазерном освещении частицы показывают четкий, подобный отпечатку пальца след, определенный для краски, поскольку золото повышает ее сигнал. Это позволяет предположить, что разные типы наночастиц можно объединить, чтобы получить больше информации об особенностях роста клеток опухоли. Кроме того, измерение уровня циркулирующих раковых клеток может быть достаточно чувствительным для того, чтобы пациентов с ограниченной стадией заболевания можно было отличить от пациентов с метастазами.

Рис. 1

«Наночастицы могут поспособствовать изменению процесса так, чтобы циркулирующие клетки опухоли можно было обнаружить, не отделяя их от нормальных клеток крови», сказал Ни. «Мы показали, что таким путем может быть обнаружена примерно одна раковая клетка среди 1–10 млн здоровых клеток».

В сотрудничестве с онкологами из Виншипского института рака ученые применили наночастицы, чтобы проверить образцы крови 19 пациентов с раком головы и шеи на наличие циркулирующих клеток опухоли. Из них у 17 имелись положительные сигналы на наличие раковых клеток в крови. У двух пациентов со слабым сигналом ученые не нашли клеток опухоли с помощью различных технологий.

«Хотя наши результаты пока еще не были сравнены с текущими методами выявления циркулирующих раковых клеток, наша технология может быть быстрее и дешевле», сказал профессор гематологии, онкологии и отоларингологии Донг Мун. «Далее нам необходимо подтвердить результаты, проведя исследование с большим количеством участников и сравнив итоги с другими тестами».