عندما تصطدم الجسيمات النانوية بالورم ، فإنها تبدأ في إطلاق سلاسل قصيرة من الحمض النووي التي تفرز في البول. من خلال تحليل هذا الحمض النووي ، يمكن للعلماء الحصول على معلومات فريدة حول ورم المريض. الاختبار فعال من حيث التكلفة وسهل الأداء ويستخدم شريطًا ورقيًا تمامًا مثل اختبار Covid المنزلي.
سانجيتا باتيا ، أستاذة العلوم الصحية والتكنولوجيا والهندسة الكهربائية وعلوم الكمبيوتر وعضو في معهد أبحاث السرطان المتكاملة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، سبق أن ابتكرت جسيمات نانوية يمكنها اكتشاف نشاط إنزيمات تسمى البروتياز التي تهاجم الخلايا السرطانية. الجسم وجعلها قابلة للاكتشاف في البول.
تكمن مشكلة هذه العملية في أنها تستخدم مطياف الكتلة للتحليل ، الأمر الذي يتطلب معدات باهظة الثمن غير متوفرة للجميع. لذلك أراد بهاتيا وفريقه استخدام تقنية كريسبر بدلاً من ذلك.
عندما تفرز المستشعرات في بول المريض ، يمكن تحليل العينة باستخدام شريط ورقي. يكتشف هذا الشريط الورقي الحمض النووي الذي تم تنشيطه بواسطة إنزيم CRISPR المسمى Cas12a. عند وجود إشارة محددة في العينة ، يساعد Cas12a في ظهور شريط مظلم.
في الاختبارات التي أجريت على الفئران ، تمكنت المستشعرات من اكتشاف نشاط خمسة إنزيمات مختلفة تم التعبير عنها في الأورام. بالإضافة إلى ذلك ، أظهر الباحثون أنه يمكن توسيع الاختبار لاكتشاف ما لا يقل عن 46 علامة مختلفة للحمض النووي في عينة واحدة باستخدام جهاز ميكروفلويديك. ووجدوا أيضًا أن خمس بصمات DNA يمكن أن تميز بدقة بين الأورام التي نشأت في الرئتين والأورام التي نشأت في القولون ثم انتقلت إلى الرئتين.
يضيف مؤلفو الدراسة أن هذا الاختبار لا يكتشف السرطان فحسب ، بل يقيس أيضًا استجابة ورم المريض للعلاج وتكرار الورم. يتطلع الفريق الآن إلى زيادة تطوير هذه الجسيمات النانوية حتى يمكن اختبارها على البشر.
تم نشر هذه النتائج في مجلة Nature Nanotechnology.
5858
.