Революция в диагностике рака: крошечный пластырь вместо биопсии

Биопсия нередко требует проведения полноценного хирургического вмешательстваИсточник: Freepik

В качестве замены традиционных болезненных и инвазивных биопсий специалисты создали крошечный пластырь, покрытый десятками миллионов наноигл. Эти иглы в тысячу раз тоньше человеческого волоса и способны извлекать молекулярную информацию из тканей, не повреждая их и не вызывая боли. Это открытие может значительно упростить диагностику таких тяжелых заболеваний, как рак и болезнь Альцгеймера, сделав ее более безопасной, быстрой и доступной.

Биопсия является одной из самых распространенных медицинских процедур — во всем мире она выполняется миллионы раз ежегодно. Однако любая биопсия, даже выполненная с использованием современного оборудования, сопряжена с болью и риском осложнений, что часто отпугивает пациентов от проведения необходимого им обследования. Кроме того, при традиционной биопсии можно взять для изучения лишь небольшой фрагмент ткани, особенно в таких деликатных органах, как мозг, а это очень ограничивает объем его последующего анализа. Разработанный нанопластырь предлагает альтернативу: он позволяет получать многомерный молекулярный «отпечаток» тканей, не нанося им вреда.

Команда ученых под руководством доктора Чиро Чиаппини провела успешные доклинические испытания, применив пластырь к образцам опухолевых тканей мозга, взятым как у пациентов, так и у лабораторных животных. Наноиглы смогли извлечь липиды, белки и мРНК — важные биомаркеры, по которым можно судить о наличии опухоли, ее реакции на лечение и прогрессе болезни. Анализ этих данных осуществляется с помощью масс-спектрометрии и искусственного интеллекта, что обеспечивает точную и быструю интерпретацию результатов.

Микрофотография разработанного учеными пластыря с наноигламиИсточник: King’s College London

Одним из главных преимуществ этой технологии является возможность многократного применения в одной и той же области. Это открывает перспективы для постоянного и детального мониторинга болезни в реальном времени — то, что при помощи традиционной биопсии невозможно. Кроме того, пластырь можно использовать прямо во время нейрохирургических операций. Наложив его на подозрительный участок ткани, хирурги смогут получить результаты всего за 20 минут и принять решение о дальнейшем объеме удаления опухоли.

Наноиглы изготавливаются с использованием тех же технологий, что и компьютерные микросхемы, что делает их потенциально совместимыми с широким спектром медицинских устройств — от повязок и эндоскопов до контактных линз. Это дает возможность соединить инновационную методику с уже существующими инструментами диагностики и ухода за пациентами.