Новая техника, развитая командой химиков в Стэнфорде, показала обещание быть тысячами времен, более чувствительных, чем текущие методы в экспериментах лаборатории, и это теперь помещается, чтобы проверить в реальных клинических испытаниях.Когда болезнь – является ли это раком или вирусом как ВИЧ – начинает расти в теле, иммунная система отвечает, производя антитела. Вылавливание этих антител или связанных биомаркеров из крови является одним способом, которым ученые выводят присутствие болезни. Это включает проектирование молекулы, которую биомаркер свяжет с, и который украшен идентификацией «флаг».
Через ряд специализированных химических реакций, известных как иммунологическое обследование, исследователи могут изолировать тот флаг и биомаркер, связанный с ним, чтобы обеспечить измерение по доверенности болезни.Новая техника, развитая в лаборатории Кэролайн Бертоззи, преподавателя химии в Стэнфорде, увеличивает эту стандартную процедуру с сильной технологией показа ДНК. В этом случае химики заменили стандартный флаг коротким берегом ДНК, которую можно тогда дразнить из типовых технологий изоляции ДНК использования, которые намного более чувствительны, чем возможные для традиционных обнаружений антитела.
«Это духовно связано с инструментом фундаментальной науки, который мы разрабатывали, чтобы обнаружить модификации белка, но мы поняли, что основные принципы были довольно прямыми и что подход мог бы быть лучше подан в качестве диагностического инструмента», сказал Питер Робинсон, соавтор на исследовании и аспирант в группе Бертоцци.Исследователи проверили свою технику, с ее флагом ДНК подписи, против четырех коммерчески доступных, одобренных FDA тестов на биомаркер для рака щитовидной железы. Это выиграло у чувствительности всех их по крайней мере к 800 разам, и целых 10,000 раз. Обнаруживая биомаркеры болезни при более низких концентрациях, врачи могли теоретически подхватить болезни намного ранее в их прогрессии.
«Тест рака щитовидной железы исторически был довольно сложным иммунологическим обследованием, потому что он производит много ложных положительных сторон и ложных отрицательных сторон, таким образом, не было ясно, будет ли наш тест иметь преимущество», сказал Робинсон. «Мы подозревали, что наш будет более чувствительным, но мы были приятно удивлены величиной».Помещение фундаментального исследования, чтобы использовать в клиническом урегулировании было центром Бертоцци, так как она прибыла в Стэнфорд.
«Я переехал в Стэнфорд с ожиданием, что перевод инноваций моих студентов к клинически эффективным продуктам и технологиям будет позволен», сказал Бертоцци, который является членом факультета Стэнфордского ChEM-H, а также преподавателем, любезностью, рентгенологии и химической и системной биологии. «Та цель восхитительно выполняется».На основе успеха скрининга щитовидной железы группа выиграла несколько грантов, чтобы продвинуть технику в клинические испытания.
Одно испытание в стадии реализации в сотрудничестве с соседней Лабораторией Здравоохранения округа Аламеда поможет оценить технику как инструмент показа для ВИЧ. Раннее обнаружение и лечение от вируса могут помочь гарантировать, что его эффекты на пациента минимизированы и уменьшают шанс, что это передано другим. Это усилие поддержано экспериментальным грантом от Стэнфордского Спектра, финансируемого Национальным Центром Продвижения Переводных Наук в Национальных Институтах Здоровья.
«Многие наши сотрудники взволнованы, что тест может быть с готовностью развернут в их лаборатории», сказал Cheng-звон соавтора «Джейсон» Тсай, аспирант в группе Бертоцци. «В отличие от многих новых диагностических методов, этот тест выполнен на существующих ранее машинах, с которыми большинство клинических лабораторий уже знакомо».Исследователи также преследуют тесты на диабет 1 типа, для которого раннее обнаружение могло помочь пациентам лечить болезнь с меньшим количеством побочных эффектов.Исследование издано в журнале ACS Central Science.
Исследование было создано в соавторстве Кэрол Спенсер из Университета Южной Калифорнии. Эта работа была поддержана частично грантом от Национальных Институтов Здоровья.