암 치료가 효과가 있는지 확인하는 혈액 검사

연구원이 랩 온어 칩을 보유

연구자들은 치료 시작 후 하루 이내에 환자의 암 치료가 효과가 있는지 의사에게 알려주는 새로운 혈액 검사를 만들었습니다.

이렇게 하면 평가 프로세스의 속도가 크게 빨라지고 의사가 필요한 경우 치료 계획을 조정하여 환자의 회복 가능성을 높일 수 있습니다.

빠르게 분열하는 모든 세포를 방해하고 광범위한 세포 손상을 일으킬 수 있는 기존의 화학 요법과 달리 표적 약물은 암세포가 성장하고 퍼지도록 지시하는 특정 분자를 공격하여 암의 비정상적인 성장을 차단합니다. 표적 약물의 특정 특성에도 불구하고, 고형 종양에서의 치료에 대한 현재의 임상 평가는 주로 둔감하고 지연되는 종양 체적 영상화 또는 침습적 조직 생검에 의존합니다.

NUS(National University of Singapore)의 생물의학 공학부와 Institute for Health Innovation & Technology(iHealthtech)의 Shao Huilin과 그녀의 연구팀은 정확하고 덜 침습적이며 평가 창을 크게 앞당기는 기술을 개발했습니다. 액체 생검을 사용합니다.

소분자 화학 점유 및 단백질 발현의 세포외 소포 모니터링(ExoSCOPE)이라고 하는 이 기술은 세계 최초의 기술입니다. 그것은 활용 세포 외 소포 (EVs) 암세포에 의해 분비되고 고형 종양에서 약물 효과의 반사 지표로서 혈액 순환.


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"와 같은 기존의 절차 종양 이미징 비용이 많이 들 뿐만 아니라 지연됩니다. 이러한 방법의 경우 치료 효과는 몇 주 후에만 결정할 수 있습니다. ExoSCOPE를 사용하여 치료 시작 24시간 이내에 약물 효과의 결과를 직접 측정할 수 있습니다. 이를 통해 암 치료 모니터링에 소요되는 시간과 비용을 크게 줄일 수 있습니다.”라고 Shao는 말합니다.

“이 방법은 분석을 위해 소량의 혈액 샘플만 필요하며 각 테스트를 완료하는 데 XNUMX시간 미만이 소요됩니다. 따라서 덜 침습적이지만 더 많은 정보를 제공합니다. 이런 식으로 의사는 치료 과정에서 치료에 대한 환자의 반응을 더 정기적으로 모니터링하고 시기 적절하게 조정하여 더 나은 결과를 위해 치료를 맞춤화할 수 있습니다.”

혈액 샘플을 통해 민감하고 신속한 약물 효능 분석을 달성하기 위해 연구원들은 통합 나노 기술 플랫폼으로 ExoSCOPE를 개발했습니다. 이것은 인간의 머리카락 지름보다 최소 XNUMX배 이상 작고 기존의 광학 현미경으로는 보이지 않는 막 소포인 EV를 측정합니다. 성공적인 암 치료 중 표적 암이 발견되면 마약 암세포에 부착되어 종양 성장을 방해하면 치료된 세포는 약물이 포함된 혈류로 방출됩니다.

ExoSCOPE 플랫폼은 화학 생물학 및 센서 개발의 상호 보완적인 접근 방식을 활용하여 EV에서 이러한 섬세한 약물 변화를 측정합니다.

“약물-표적 상호작용을 측정하는 현재 기술은 복잡한 처리와 침습적 조직 생검을 필요로 하므로 암 치료 모니터링에 대한 임상적 유용성이 제한됩니다. 특별히 설계된 화학 프로브를 사용함으로써 우리 플랫폼은 약물-표적 상호작용을 평가하기 위해 작은 혈액 샘플에서 EV를 포착하고 라벨링하는 데 매우 민감합니다.”라고 NUS iHealthtech의 연구원이자 연구.

“ExoSCOPE 센서에는 EV를 포착하고 약물 라벨 신호를 증폭하여 강한 빛 신호를 유도하는 수백만 개의 금 나노링이 포함되어 있습니다. 그런 다음 이 빛 신호를 처리하여 약물 효과를 나타내는 판독값을 제공합니다.

개발된 ExoSCOPE 플랫폼을 사용하여 팀은 다양한 표적 요법으로 치료할 때 다양한 유형의 EV 및 약물 변경에 대한 정보를 수집했습니다. 이 플랫폼은 암으로 방출된 EV를 식별할 뿐만 아니라 시간 경과에 따른 약물 역학을 모니터링하여 치료 민감도와 내성을 정확하게 구분합니다.

“기존 혈액 약동학 또는 약력학 접근법은 혈액 내 총 약물 농도를 측정합니다. 이 앙상블 정보는 종양에서의 약물 효능을 반영하지 않습니다. 그러나 ExoSCOPE는 암에서 방출된 EV의 약물 변화를 측정하여 종양 치료 반응을 정확하게 반영합니다.”라고 Shao가 설명합니다.

163명의 환자로부터 106개의 혈액 샘플을 포함하는 임상 시험에서 ExoSCOPE는 환자의 표적 치료 결과를 시기 적절하게 평가할 수 있도록 폐암 환자에게 고무적인 결과를 보여주었습니다. 전체 치료 요법이 끝날 때 수행된 종양 체적 영상의 황금 표준과 비교하여 ExoSCOPE는 95%의 정확도를 달성했지만 치료 시작 24시간 이내에 달성했습니다.

이 기술의 우수한 분석 성능은 인체의 약물과 단백질 표적 사이의 다양한 상호 작용을 모니터링하기 위해 혈액 매개 EV를 사용할 수 있는 길을 열어줍니다.

"ExoSCOPE는 표적 약물 선택 및 실시간 치료 모니터링을 위한 혈액 기반 약물 평가의 패러다임 전환을 제시합니다."라고 Shao는 말합니다. "이 기술은 또한 임상 커뮤니티가 보다 시기 적절한 치료 결정을 내릴 수 있도록 권한을 부여할 수 있습니다."

2019명으로 구성된 팀은 ExoSCOPE 플랫폼을 개발하고 검증하는 데 2021년(XNUMX년부터 XNUMX년까지)이 걸렸습니다. 그들의 다음 과제는 플랫폼을 확장하여 다양한 약물의 효능을 측정하고 암에서 심혈관 및 신경계 질환에 이르는 다양한 질병에 이 기술을 적용하는 것입니다. ExoSCOPE에 대한 특허가 출원되었으며 연구팀은 향후 XNUMX년 이내에 이 기술을 시장에 출시하기를 희망하고 있습니다.

“우리 기술이 맞춤 치료, 다양한 치료의 선택, 복용량 및 기간을 안내하고 치료 결과를 개선합니다."라고 Shao는 말합니다.

연구 결과가 저널에 실렸다. 자연 나노 기술.

출처: 싱가포르 국립 대학교

저자에 관하여

싱가포르 국립 대학교

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이 기사는 원래 Futurity에 실 렸습니다.

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