Nova Método Usa Vesículas Extracelulares para Detecção Mais Rápida de Mutação no Câncer
Uma maneira rápida e eficiente de detectar mutações de câncer usando EVs.
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Índice
- Como Funcionam as Vesículas Extracelulares
- Métodos Atuais de Análise de EVs
- Impacto da COVID-19 nos Cuidados com o Câncer
- Uma Abordagem Mais Rápida para Detectar Mutações do Câncer
- O Procedimento para Detecção de Mutações
- Vantagens do Novo Método
- Testes em Pacientes Reais
- Direções Futuras
- Conclusão
- Fonte original
Pesquisas recentes mostraram que partículas minúsculas chamadas vesículas extracelulares (EVs) podem ser super importantes para entender e diagnosticar câncer. Essas EVs podem levar informações cruciais sobre tumores, tornando-as úteis para detectar câncer cedo, monitorar como os tratamentos tão funcionando e prever os resultados para os pacientes.
Como Funcionam as Vesículas Extracelulares
As EVs são pequenos pacotinhos que as células soltam na corrente sanguínea. Elas podem conter proteínas, lipídios e pedaços de material genético. Analisando esses componentes, os cientistas conseguem pistas sobre o que tá rolando no corpo de uma pessoa, principalmente em relação ao câncer. A análise das EVs pode dar uma ideia do tipo de câncer que um paciente pode ter e como ele tá respondendo ao tratamento.
Métodos Atuais de Análise de EVs
Atualmente, tem duas abordagens principais usadas pra analisar EVs no diagnóstico do câncer.
Análise On-Chip
Um método se chama análise on-chip. Nesse processo, as EVs são coletadas em superfícies que permitem que os cientistas observem proteínas específicas encontradas em suas membranas. Esse método é simples, mas só permite a análise das proteínas da superfície, podendo deixar passar outras informações importantes que estão dentro das EVs.
Isolamento de EVs
O outro método envolve isolar as EVs e extrair o material de dentro delas, o que pode fornecer informações mais ricas. No entanto, esse método é mais complexo e exige várias etapas pra extrair e purificar o material genético ou proteínas. Isso pode demorar e atrasar Diagnósticos rápidos.
Impacto da COVID-19 nos Cuidados com o Câncer
A pandemia de COVID-19 trouxe sérios desafios para o cuidado com câncer. À medida que os hospitais limitaram as visitas pra reduzir os riscos de infecção, os pacientes enfrentaram atrasos no diagnóstico e no tratamento. Aqueles que estavam recebendo terapias direcionadas a Mutações sentiram ainda mais o impacto. Monitorar regularmente suas condições ficou mais difícil, dificultando a adaptação das medicações na hora certa. Além disso, os testes genéticos para câncer foram adiados devido à demanda intensa por testes de COVID-19, que usam tecnologias semelhantes.
Uma Abordagem Mais Rápida para Detectar Mutações do Câncer
Pra enfrentar esses desafios, os pesquisadores desenvolveram um novo método pra detectar mutações de DNA relacionadas ao câncer sem precisar de procedimentos complexos como PCR ou sequenciamento de próxima geração. Essa nova abordagem pode fornecer resultados em apenas 30 minutos usando EVs derivados de tumores.
Nesse método, as EVs no sangue de um paciente são capturadas usando anticorpos específicos ligados a superfícies. Depois, essas EVs são combinadas com Lipossomos (bolhas minúsculas) que contêm uma ferramenta especial do CRISPR, capaz de identificar e atacar mutações no DNA. Quando essa ferramenta do CRISPR interage com o DNA dentro das EVs, ela ativa um processo que produz um sinal fluorescente, indicando a presença de mutações.
O Procedimento para Detecção de Mutações
Preparação de Lipossomos: Primeiro, os pesquisadores preparam bolhas minúsculas chamadas lipossomos que podem carregar as ferramentas do CRISPR necessárias pra detectar mutações. Esses lipossomos são feitos a partir de lipídios específicos e têm um tamanho parecido com o das EVs.
Cultura de Células e Isolamento de EVs: Os pesquisadores cultivam células cancerígenas em um laboratório e coletam as EVs que elas liberam. Depois, processam essas amostras pra isolar as EVs pra análise.
Observação de EVs e Lipossomos: Os pesquisadores medem o tamanho dos lipossomos e das EVs usando uma técnica chamada medição Nanosight. Eles também checam a carga das partículas pra garantir que vão se fundir direitinho.
Teste de Mutações: O teste principal envolve incubar as EVs capturadas com os lipossomos que contêm as ferramentas do CRISPR. Se mutações estiverem presentes, elas vão desencadear uma resposta que resulta em um sinal de fluorescência detectável.
Análise dos Resultados: Por fim, os pesquisadores usam um leitor de microplaca padrão pra medir a fluorescência. Um sinal mais alto indica a presença de uma mutação específica.
Vantagens do Novo Método
Esse novo método pra detectar mutações do câncer tem várias vantagens:
- Velocidade: Ele pode entregar resultados em apenas 30 minutos, bem mais rápido do que os métodos tradicionais que podem levar horas ou até dias.
- Simplicidade: O teste não precisa de um manuseio complicado de amostras ou equipamentos especiais, facilitando a execução em diferentes ambientes.
- Precisão: A sensibilidade e a confiabilidade desse teste são comparáveis aos métodos tradicionais, proporcionando confiança nos resultados.
Testes em Pacientes Reais
Os pesquisadores também testaram esse método em amostras de sangue de pacientes com câncer de pulmão em estágio avançado. Eles descobriram que o método conseguiu detectar mutações com um alto grau de precisão. Isso sugere que o novo teste pode se tornar uma ferramenta importante no cuidado com câncer.
Direções Futuras
Esse método inovador abre várias possibilidades para o desenvolvimento futuro. Os pesquisadores esperam criar uma abordagem multitarget que possa identificar múltiplas mutações ao mesmo tempo. Isso permitiria um monitoramento mais completo dos pacientes com câncer. Além disso, há potencial pra desenvolver dispositivos fáceis de usar para testes rápidos em clínicas ou até em casa.
Conclusão
Essa nova abordagem de usar vesículas extracelulares pra detectar mutações do câncer representa um avanço significativo nos diagnósticos do câncer. Tornando o processo mais rápido, eficiente e fácil de usar, tem potencial pra melhorar o cuidado e os resultados dos pacientes, especialmente praqueles passando por tratamentos de condições complexas como o câncer.
Título: Rapid in situ mutation detection in extracellular vesicle-DNA
Resumo: A PCR- and sequencing-free mutation detection assay facilitates cancer diagnosis and reduces over-reliance on specialized equipment. This benefit was highlighted during the pandemic when high demand for viral nucleic acid testing often sidelined mutation analysis. This shift led to substantial challenges for patients on targeted therapy in tracking mutations. Here, we report a 30-minute DNA mutation detection technique using Cas12a-loaded liposomes in a microplate reader, a fundamental laboratory tool. CRISPR-Cas12a complex and fluorescence-quenching (FQ) probes are introduced into tumor-derived extracellular vesicles (EV) through membrane fusion. When CRISPR-RNA hybridizes with the DNA target, activated Cas12a can trans-cleave FQ probes, resulting in fluorescence signals for the quantification of DNA mutation. Future advancements in multiplex and high-throughput mutation detection using this assay will streamline self-diagnosis and treatment monitoring at home.
Autores: Yuan Wan, M. M. Rahman, L. Wang, Y. Chen, W. Zhang, J. Wang, L. Lee
Última atualização: 2024-02-29 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.26.582068
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.26.582068.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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