Krążące DNA nowotworowe (ctDNA) zawierające specyficzne dla guza mutacje i metylację są obiecującymi biomarkerami do nieinwazyjnej oceny raka. Jednak istniejące metody wykrywania ctDNA są jednak ograniczone do mutacji genetycznych. Ostatnio, nanoplazmonika pojawiła się jako platforma do jednoetapowego podwójnego wykrywania o wysokiej czułością i specyficznością. Tutaj przedstawiamy strategię ultraczułego wykrywania mutacji specyficznych dla nowotworu (E542K i E545K) oraz metylacji ctDNA genu PIK3CA opartą na zlokalizowanym rezonansie plazmonów powierzchniowych (LSPR) i trybie sprzężony tryb plazmonowy nanocząstek złota (AuNP). Peptydowe kwasy nukleinowe (PNA) jest używany jako sonda do wychwytywania i wzbogacania 69-bp PIK3CA ctDNA. Ekspozycja PNA na 200 fM ctDNA generuje przesunięcie piku LSPR o 4,3 nm, odpowiadające odpowiedzi pierwotnej. Koloidy immunogold są wykorzystywane jako detektory detektory metylacji i wzmocnienie oparte na sprzężeniu plazmonowym dla odpowiedzi wtórnej odpowiedzi. Pik LSPR przesunięty z 4,3 nm do 11,4 nm po związaniu koloidów immunozłota wiążących się z dwiema metylocytozynami (mCpG), co stanowi wzrost o około 107%, w porównaniu z reakcją pierwotną. To wzmocnienie prowadzi do czterokrotnego (~50 fM) poprawy czułości, a ze względu na dwa miejsca mCpG wykryto ctDNA. ctDNA. Wyniki te pokazują, że czujnik może jednocześnie wykrywać mutację hot-spot i zmiany epigenetyczne w ctDNA. Obiecujące jest to, że inne mutacje nowotworowe i zmiany epigenetyczne mogą być wykrywane przy niskim stężeniu. stężeniu za pomocą tej platformy. --- Praktyka "płynnej biopsji" jako narzędzia diagnostycznego, prognostycznego i teranostycznego u pacjentów z niedrobnokomórkowym rakiem płuca (NSCLC) jest atrakcyjnym podejściem, przynajmniej w teorii. przynajmniej w teorii, ponieważ jest nieinwazyjna i łatwa do powtórzenia. W szczególności, to podejście umożliwia monitorowanie pacjenta podczas leczenia, a także wykrywanie różnych zmian genomowych, które są potencjalnie dostępne dla terapii celowanej lub są związane z opornością na leczenie. Jednak rutynowa praktyka kliniczna rutynowa praktyka kliniczna jest jednak powolna w przyjmowaniu płynnej biopsji. Może to wynikać z kilku powodów (I) ogromna liczba opisanych metod potencjalnego wykrywania krążących biomarkerów, bez krążących biomarkerów, bez konsensusu w sprawie idealnego podejścia technicznego; (II) mnogość potencjalnych biomarkerów do oceny, w szczególności, krążące komórki nowotworowe (CTC) vs. krążące DNA nowotworu (ctDNA); (III) trudność w kontrolowaniu przedanalitycznego trudność w kontrolowaniu fazy przedanalitycznej w celu uzyskania solidnych i powtarzalnych wyników; (IV) obecny koszt obecnie dostępnych technik, co ogranicza dostępność dla pacjentów; (V) czas oczekiwania wymagany do uzyskania wyników, które są niezgodne z pilną potrzebą leczenia. Celem niniejszego przeglądu jest opisanie głównych postępów w dziedzinie wykrywania CTC i ctDNA u pacjentów z NSCLC oraz porównanie głównych zalet i wad tych dwóch podejść. --- Informacje o autorze: (1)1] Instytut Biologii Komórek Macierzystych i Medycyny Regeneracyjnej, Stanford University, Stanford, Kalifornia, USA. [2] Wydział Onkologii, Wydział Medycyny, Stanford Cancer Institute, Stanford University, Kalifornia, USA. Medicine, Stanford Cancer Institute, Stanford University, Stanford, California, USA. [3]. (2)1] Instytut Biologii Komórek Macierzystych i Medycyny Regeneracyjnej, Stanford University, Stanford, Kalifornia, USA. [2] Departament Onkologii Radiacyjnej, Stanford University, Stanford, Kalifornia, USA. [3]. (3)Department of Radiation Oncology, Stanford University, Stanford, California, USA. (4)1] Instytut Biologii Komórek Macierzystych i Medycyny Regeneracyjnej, Stanford University, Stanford, Kalifornia, USA. (2) Wydział Onkologii, Wydział Medycyny, Stanford Cancer Institute, Stanford, Kalifornia, USA. Medicine, Stanford Cancer Institute, Stanford University, Stanford, California, USA. (5) Oddział Onkologii, Wydział Medycyny, Stanford Cancer Institute, Stanford University, Stanford, California, USA. (6) Division of Thoracic Surgery, Department of Cardiothoracic Surgery, Stanford School of Medicine, Stanford University, USA. School of Medicine, Stanford University, Stanford, Kalifornia, USA. (7)1] Instytut Biologii Komórek Macierzystych i Medycyny Regeneracyjnej, Stanford University, Stanford, Kalifornia, USA. (2) Wydział Onkologii, Wydział Medycyny, Stanford Cancer Institute, Stanford, Kalifornia, USA. Medicine, Stanford Cancer Institute, Stanford University, Stanford, California, USA. [3] Oddział Hematologii, Wydział Medycyny, Stanford Cancer Institute, Stanford University, Stanford, California, USA. (8)1] Instytut Biologii Komórek Macierzystych i Medycyny Regeneracyjnej, Stanford University, Stanford, Kalifornia, USA. (2) Departament Onkologii Radiacyjnej, Stanford University, Stanford, Kalifornia, USA. [3] Stanford Cancer Institute, Stanford University, Stanford, Kalifornia, USA. --- Krążące DNA guza (ctDNA) jest obecnie szeroko badane, ponieważ jest to nieinwazyjnym biomarkerem "czasu rzeczywistego", który może dostarczać informacji diagnostycznych i prognostycznych informacji diagnostycznych i prognostycznych przed, w trakcie leczenia i w momencie progresji. Obejmują one mutacje DNA mutacje DNA, zmiany epigenetyczne i inne formy specyficznych dla guza guza, takie jak niestabilność mikrosatelitarna (MSI) i utrata ctDNA ma ogromną wartość w procesie leczenia raka. leczenia raka. Jednak do chwili obecnej nie ma ścisłego standardu uwzględniającego dokładnego biomarkera, ponieważ rozwój i progresja raka jest niezwykle skomplikowany. Ponadto wyniki badań oceniających ctDNA nie są spójne ze względu na różne metody wykrywania i przetwarzania. Głównym wyzwaniem jest nadal czułość i swoistość analizy ctDNA. Niniejszy przegląd koncentruje się głównie na mutacjach DNA specyficznych dla guza, zmianach epigenetycznych oraz a także metodach wykrywania ctDNA. Omówione zostaną również zalety i wady zostaną również omówione.
Jakie są najpopularniejsze metody wykrywania ctDNA (krążącego DNA nowotworu)?
Niedawno nanoplazmonika pojawiła się jako platforma do jednoetapowego podwójnego wykrywania o wysokiej czułości i swoistości. Praktyka "płynnej biopsji" jako narzędzia diagnostycznego, prognostycznego i teranostycznego u pacjentów z niedrobnokomórkowym rakiem płuca (NSCLC) jest atrakcyjnym podejściem, przynajmniej w teorii, ponieważ jest nieinwazyjna i łatwa do powtórzenia. Spersonalizowane profilowanie raka poprzez głębokie sekwencjonowanie (CAPP-Seq), ekonomiczna i ultraczuła metoda ilościowego określania ctDNA. Opracowano nowy czujnik DNA wykorzystujący kompleks niklu(II) z fenantroliną ([Ni(phen)(2)PHPIP]-2ClO(4)) jako sondę elektrochemiczną. Czujnik jest bardzo czuły i selektywny do wykrywania DNA grasicy cielęcej (ctDNA) w środowisku wodnym.