(PhysOrg.com) -- Piccole particelle d'oro possono aiutare i medici a rilevare le cellule tumorali che circolano nel sangue di pazienti con cancro della testa e del collo, hanno scoperto i ricercatori della Emory e della Georgia Tech.
Il rilevamento delle cellule tumorali circolanti (CTC) è una tecnica emergente che può consentire agli oncologi di monitorare i pazienti con cancro per la presenza di metastasi o di valutare i progressi del loro trattamento. Le particelle d'oro, che sono incorporati con coloranti che ne consentono il rilevamento mediante spettroscopia laser, potrebbe migliorare la specificità di questa tecnica riducendo il numero di falsi positivi.
I risultati sono pubblicati online sulla rivista Ricerca sul cancro .
Una sfida con il rilevamento di CTC è separare i segnali dai globuli bianchi, che hanno dimensioni simili a quelle delle cellule tumorali e possono aderire agli stessi anticorpi normalmente utilizzati per identificare le cellule tumorali. I dispositivi disponibili in commercio intrappolano le CTC utilizzando sfere magnetiche rivestite di anticorpi, e i tecnici devono colorare le cellule intrappolate con diversi anticorpi per evitare di identificare erroneamente i globuli bianchi come cellule tumorali.
I ricercatori di Emory e Georgia Tech mostrano che le particelle d'oro rivestite di polimero e tempestate di coloranti, direttamente collegato a un peptide del fattore di crescita piuttosto che a un anticorpo, può rilevare le cellule tumorali circolanti nel sangue di pazienti con cancro della testa e del collo.
“Il progresso tecnologico chiave qui è la nostra scoperta che le nanoparticelle d'oro rivestite di polimero che sono coniugate con peptidi a basso peso molecolare come l'EGF sono molto meno appiccicose delle particelle coniugate con anticorpi interi, "dice Shuming Nie, dottorato di ricerca, un professore nel dipartimento di ingegneria biomedica di Wallace H. Coulter presso la Georgia Tech e la Emory University. "Questo effetto ha portato a un notevole miglioramento nella discriminazione delle cellule tumorali dalle cellule non tumorali nel sangue".
Le particelle sono legate all'EGF (fattore di crescita epiteliale), la cui controparte EGFR (recettore del fattore di crescita epiteliale) è sovra-prodotta sulle superfici di diversi tipi di cellule tumorali.
All'illuminazione laser, le particelle mostrano un motivo nitido simile a un'impronta digitale specifico per il colorante, perché l'oro esalta il segnale proveniente dai coloranti. Ciò suggerisce che diversi tipi di nanoparticelle potrebbero essere combinati per ottenere maggiori informazioni sulle caratteristiche di crescita delle cellule tumorali. Inoltre, la misurazione dei livelli di CTC può essere sufficientemente sensibile da distinguere i pazienti con malattia localizzata da quelli con malattia metastatica.
“Le nanoparticelle potrebbero essere strumentali nel modificare il processo in modo che le cellule tumorali circolanti possano essere rilevate senza separare le cellule tumorali dalle normali cellule del sangue, "Nie dice. "Abbiamo dimostrato che una cellula tumorale su circa uno-dieci milioni di cellule normali può essere rilevata in questo modo".
In collaborazione con gli oncologi del Winship Cancer Institute, i ricercatori hanno utilizzato le nanoparticelle per testare le CTC nei campioni di sangue di 19 pazienti con cancro della testa e del collo. Di questi pazienti, 17 avevano segnali positivi per CTC nel sangue. I due con segnali bassi sono stati verificati per non avere cellule circolanti con una tecnica diversa.
“Sebbene i risultati non siano stati confrontati o convalidati con gli attuali metodi di rilevamento delle CTC, la nostra tecnologia SERS "a tubo singolo" potrebbe essere più veloce e a costi inferiori rispetto ad altri metodi di rilevamento, "dice Dong Moon Shin, dottore, professore di ematologia e oncologia e otorinolaringoiatria, direttore associato dello sviluppo accademico per il Winship Cancer Institute e direttore del Winship Cancer Institute Chemoprevention Program. “Dobbiamo convalidare questo studio pilota continuando con gruppi più ampi di pazienti e confrontando con altri test”.
