Il metodo straordinariamente preciso consente ai ricercatori di scrutare le sacche di membrana di dimensioni nanometriche, chiamate vescicole extracellulari o EV, che possono trasportare diversi tipi di carichi, come proteine, acidi nucleici e metaboliti, nel flusso sanguigno.

Quando Wei-Chuan Shih, professore di ingegneria elettrica e informatica al Cullen College of Engineering, e il suo team hanno esaminato il numero e il carico di piccoli veicoli elettrici all'interno dei pazienti con cancro e di quelli senza cancro. L'articolo è pubblicato sulla rivista Communications Medicine .

"Abbiamo osservato differenze nel numero di piccoli veicoli elettrici e nel carico nei campioni prelevati da persone sane rispetto a persone malate di cancro e siamo in grado di differenziare queste due popolazioni sulla base della nostra analisi dei piccoli veicoli elettrici", riferisce Shih. "I risultati sono arrivati ​​dalla combinazione di due metodi di imaging, il nostro metodo PANORAMA sviluppato in precedenza e l'imaging della fluorescenza emessa da piccoli veicoli elettrici, per visualizzare e contare piccoli veicoli elettrici, determinarne le dimensioni e analizzarne il carico."

Nel 2020, Shih ha lanciato la tecnologia di imaging ottico PANAROMA, che utilizza un lato di vetro ricoperto di nano dischi d'oro che consente agli utenti di monitorare i cambiamenti nella trasmissione della luce e determinare le caratteristiche di nanoparticelle fino a 25 nanometri di diametro. PANORAMA prende il nome da Plasmonic Nano-aperture Label-free Imaging (PlAsmonic NanO-apeRture label-free iMAging), a indicare le caratteristiche chiave della tecnologia.

Per questa ricerca, sostenuta dal National Institutes of Health, si trattava di contare il numero di piccoli veicoli elettrici per rilevare il cancro.

"Utilizzando un valore limite di 70 piccoli conteggi EV normalizzati, tutti i campioni di cancro provenienti da 205 pazienti erano al di sopra di questa soglia tranne un campione, e per i campioni sani, provenienti da 106 individui sani, tutti tranne tre erano al di sopra di questo valore limite, fornendo una sensibilità di rilevamento del cancro di 99,5% e specificità del 97,3%", ha affermato Shih.

Per testare ulteriormente le prestazioni della soglia di rilevamento di 70 piccoli conteggi di EV normalizzati nel plasma, il team ha analizzato due serie indipendenti di campioni di leiomiosarcoma ricorrente/tumori stromali gastrointestinali e colangiocarcinoma in stadio iniziale e avanzato che erano anonimi etichettato e mescolato con campioni sani e ha raggiunto una precisione del 100%.

"Con un'ulteriore ottimizzazione, il nostro approccio potrebbe diventare uno strumento utile per lo screening del rilevamento del cancro in particolare e fornire approfondimenti sulla biologia del cancro e sui piccoli veicoli elettrici", ha affermato Shih.