Para peneliti di MIT telah mengembangkan tes urin yang dapat membedakan berbagai jenis kanker, dan bahkan dapat menyoroti jika ada metastasis. Tes ini pertama-tama melibatkan pemberian nanopartikel kepada pasien yang dapat beredar di sekitar darah mereka sebelum menghadapi tumor. Enzim yang diekspresikan secara berlebihan oleh tumor kemudian dapat membelah penghubung pada permukaan partikel, melepaskan kode batang DNA ke dalam darah. Untaian DNA ini diekskresikan dalam urin, dan jika pasien menempatkan sampel urin pada strip kertas yang dirancang oleh para peneliti, sistem CRISPR/Cas dapat memperkuat sinyal untuk menyoroti keberadaannya, yang muncul sebagai strip gelap di atas kertas. Jika penanda untuk metastasis disertakan dalam sistem, sistem juga dapat menyorotnya jika ada.
Saat ini, para peneliti semakin baik dalam menemukan penanda yang membedakan kanker dari jaringan sehat dan juga mengembangkan tes diagnostik yang dapat mengungkap keberadaan penanda ini dengan mudah. Itu tidak jauh lebih mudah daripada tes urin, meskipun dengan injeksi nanopartikel sebelumnya. Teknologi terbaru ini juga dirancang untuk membantu mereka yang tinggal di daerah dengan sumber daya rendah atau terpencil di mana akses ke teknik dan peralatan diagnostik canggih tidak tersedia.
“Kami mencoba berinovasi dalam konteks membuat teknologi tersedia untuk pengaturan sumber daya rendah dan menengah,” kata Sangeeta Bhatia, salah satu pengembang utama teknologi pengujian baru. “Menempatkan diagnostik ini di atas kertas adalah bagian dari tujuan kami untuk mendemokratisasi diagnostik dan menciptakan teknologi murah yang dapat memberi Anda jawaban cepat di titik perawatan.”
Tumor sering mengekspresikan enzim yang memungkinkannya memenuhi fungsi tertentu. Sebagai contoh, tumor dapat mengekspresikan protease yang membantu mereka dalam melarutkan matriks ekstraseluler di sekitar mereka, memungkinkan mereka untuk lebih mudah menyerang jaringan di dekatnya. Para peneliti ini telah mengubah enzim ini menjadi kelemahan utama, dengan menempatkannya di jantung sistem diagnostik baru mereka.
“Tujuan kami di sini adalah untuk membangun tanda penyakit dan untuk melihat apakah kami dapat menggunakan panel barcode ini tidak hanya untuk membaca penyakit tetapi juga untuk mengklasifikasikan penyakit atau membedakan jenis kanker yang berbeda,” kata Liangliang Hao, peneliti lain yang terlibat dalam penelitian tersebut.
Teknologi ini bergantung pada pemberian nanopartikel kepada pasien sebelum tes urin. Penghubung kimiawi yang hanya dapat dipotong oleh protease spesifik yang ditemukan pada kanker target menggabungkan fragmen DNA ke partikel nano. Jika partikel nano bertemu dengan tumor, dan protease terkait, maka penghubung dipotong dan fragmen DNA bebas untuk beredar di dalam darah sebelum diekskresikan dalam urin. Strip kertas tempat sampel urin ditempatkan memperkuat sinyal DNA ini melalui keajaiban CRISPR/Cas, mengungkapkan keberadaannya sebagai strip gelap.
Dalam pengujian pada tikus, teknologi tersebut telah bekerja cukup baik sejauh ini, bahkan membantu para peneliti untuk membedakan antara keberadaan tumor yang berasal dari paru-paru dan tumor yang berasal dari tempat lain tetapi telah bermetastasis ke paru-paru.
Belajar di jurnal Nature Communications: Meningkatkan fungsionalitas sel CAR-T dengan cara khusus pasien
Melalui: Institut Wyss