
Processo de ensaio do chip multianálise de mutação EGFR. Crédito: Korea Institute of Supplies Science (KIMS)
O Dr. Min-young Lee e o Dr. Sung-gyu Park da Superior Bio and Healthcare Supplies Analysis Division do KIMS desenvolveram uma tecnologia que pode detectar genes mutantes de câncer no sangue com a maior sensibilidade do mundo de 0,000000001% com base em nanomateriais plasmônicos para amplificação de sinal óptico. A equipe testou amostras de sangue de pacientes com câncer de pulmão (estágios 1-4) e indivíduos saudáveis para mutações de EGFR e obteve uma precisão diagnóstica de 96%.
O trabalho é publicado no diário Pequena Ciência.
As tecnologias de análise genética utilizadas anteriormente tinham baixa capacidade analítica sensibilidade para detectar mutantes genes comparado a genes normais, dificultando o diagnóstico preciso de pacientes com câncer em estágio inicial. Além disso, period difícil estabelecer uma estratégia de tratamento rápido e aplicá-la aos testes de triagem devido ao alto custo e ao longo tempo necessário para análise e à necessidade de equipamentos especiais.
Para superar esses desafios, a equipe de pesquisa desenvolveu uma tecnologia de análise de baixo custo que pode analisar várias mutações de câncer dentro da região do gene alvo em uma hora com uma sensibilidade ultra-alta de 0,000000001%. Essa tecnologia ostenta o mais alto nível de sensibilidade do mundo, que é 100.000 vezes melhor do que o mais alto nível de 0,0001% entre as tecnologias relatadas e, por meio disso, a possibilidade de diagnóstico precoce foi confirmada usando o sangue de pacientes com câncer de pulmão.
Esta tecnologia combina tecnologia de nanomaterial que melhora significativamente o sinal de fluorescência e design de primer/sonda que suprime o sinal de fluorescência de genes normais, amplificando apenas o sinal de fluorescência de genes mutantes de câncer. Isso ocorre porque a detecção precisa de quantidades muito pequenas de genes mutantes de câncer requer não apenas uma forte tecnologia de expressão de sinal fluorescente, mas também uma discriminação precisa de sinais fluorescentes finos.
A equipe fabricou um biochip na forma de um microarray capaz de detectar simultaneamente três genes mutantes do EGFR (deleção, inserção e mutações pontuais) em um substrato plasmônico feito de nanoestruturas de ouro tridimensionais de alta densidade. Após avaliar o desempenho clínico de 43 pacientes domésticos com câncer de pulmão (estágios 1 a 4) e 40 grupos normais, uma sensibilidade clínica de 93% para pacientes com câncer de pulmão e uma especificidade clínica de 100% para o grupo regular foram confirmadas.

Diagrama representativo da tecnologia baseada em nanoplasmônica 3D para detecção de genes mutantes no sangue. Crédito: Korea Institute of Supplies Science (KIMS)
Essa tecnologia pode desempenhar um papel importante não apenas no diagnóstico precoce e na detecção de recorrência do câncer, mas também no monitoramento da eficácia do tratamento e no estabelecimento de planos de tratamento personalizados. Além disso, a biópsia líquida usando sangue é possível como uma alternativa à biópsia cirúrgica do tecido, reduzindo a carga sobre os pacientes e simplificando o processo de exame. Também pode servir como um teste de triagem common, melhorando, em última análise, a qualidade do gerenciamento e tratamento do câncer.
O pesquisador sênior Min-young Lee disse: “Por ser capaz de detectar de forma abrangente várias mutações de câncer com o mais alto nível de ultra-alta sensibilidade do mundo, ele pode se tornar um participant líder no mercado de diagnóstico precoce de câncer e monitoramento de tratamento/recorrência. Esperamos que isso melhore muito a taxa de sobrevivência e a qualidade de vida de pacientes com câncer.”
Mais informações:
Ji Younger Lee et al, Chip de ensaio multiplex de mutação do receptor do fator de crescimento epidérmico baseado em nanoplasmônico 3D altamente sensível para biópsia líquida, Pequena Ciência (2024). DOI: 10.1002/smsc.202400101
Fornecido pelo Conselho Nacional de Pesquisa em Ciência e Tecnologia
Citação: Tecnologia de nanomateriais de baixo custo pode detectar genes de câncer com sensibilidade ultra-alta (2024, 6 de setembro) recuperado em 7 de setembro de 2024 de https://phys.org/information/2024-09-nanomaterial-technology-cancer-genes-ultra.html
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