Νανο-τεχνολογική προσέγγιση καρκινικών βιοδεικτών
Authors: Καντζιούρα Αρετή 
Published: April 2024

Στα πλαίσια της προκείμενης διδακτορικής εργασίας, πραγματοποιήθηκαν μελέτες με σκοπό την ανάπτυξη νέων νανο-τεχνολογικών μεθόδων ανίχνευσης καρκινικών βιο-δεικτών (κυρίως της πρωτεΐνης DJ-1) με σκοπό την έγκαιρη διάγνωση της νόσου και την παρακολούθηση ασθενών κατά την διάρκεια της θεραπευτικής τους αγωγής. Στα πλαίσια της περαιτέρω κατανόησης της πρωτεΐνης DJ-1 και της σχέσης της με την πρόγνωση διαφόρων τύπων καρκίνων μελετήθηκαν: α) τα επίπεδα της πρωτεΐνης DJ-1 στον ορό αίματος ασθενών με καρκίνο πριν και μετά την ανοσοθεραπεία με αναστολείς ανοσιακού σημείου ελέγχου (ICIs- Immune Checkpoint Inhibitors) και β) η πιθανή χρήση της πρωτεΐνης DJ-1 ως νέος προβλεπτικός και προγνωστικός καρκινικός βιοδείκτης χρησιμοποιώντας και τα σημερινά επιτεύγματα της νανοτεχνολογίας. Τέλος, μελετήθηκαν τα επίπεδα των λιπαρών οξέων βραχείας αλύσου (SCFAs- Short Chain Fatty Acids) στον ορό αίματος καρκινοπαθών που έλαβαν ανοσοθεραπεία και πώς αυτά επηρεάζουν τις ανταποκρίσεις στην θεραπεία. Για τον ποσοτικό προσδιορισμό της ογκογενετικής πρωτεΐνης DJ-1 σε δείγματα ορού νεοπλασματικών ασθενών πραγματοποιήθηκε η μέθοδος της ανοσοπροσροφητικής ανάλυσης στερεάς φάσης με σύνδεση ενζύμου (Enzyme Linked Immunosorbent Assay - ELISA) και, συγκεκριμένα, η υπο-μέθοδος Sandwich ELISA. Στη συνέχεια έγινε στατιστική ανάλυση των μετρήσεων με βάση διάφορα κλινοπαθολογικά χαρακτηριστικά των ασθενών και την έκβαση της νόσου. Επιπρόσθετα συγκρίθηκαν τα αποτελέσματα της κλασσικής μεθόδου ELISA με τα αντίστοιχα από τη χρήση της φασματοσκοπίας Raman. Η φασματοσκοπία Raman είναι ένα σπουδαίο εργαλείο για τον ακριβή προσδιορισμό μοριακών συστημάτων μέσω δονήσεων χαρακτηριστικών ομάδων. Ιδιαίτερα χρησιμοποιήθηκε το φαινόμενο της επιφανειακής ενίσχυσης Raman (SERS-Surface Enhanced Raman Spectroscopy) με την ενστάλαξη ορού αίματος αλλά και της καθαρής πρωτεΐνης DJ-1 σε μεταλλικές νανοδομημένες επιφάνειες-πλασμονικά πλακίδια. H μέθοδος SERS αυξάνει κατά πολλές τάξεις μεγέθους την ευαισθησία της συμβατικής φασματοσκοπίας Raman και συνεπώς επιτρέπει την ανίχνευση μορίων εξαιρετικά χαμηλών συγκεντρώσεων. Για τον προσδιορισμό των λιπαρών οξέων βραχείας αλύσου χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της Υγρής χρωματογραφίας συζευγμένης με διαδοχική φασματομετρία μάζας (LC-MS/MS): (Liquid Chromatography /Tandem Mass Spectrometry). Σύμφωνα με τα αποτελέσματα, η πρωτεΐνη DJ-1 θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως βιοδείκτης που σχετίζεται με τον ιστολογικό τύπο(αδενοκαρκίνωμα), την εντόπιση(γυναικολογικός καρκίνος), κάποια κλινοπαθολογικά κριτήρια και την PTEN , ωστόσο δεν βρέθηκε συσχέτιση με την ανταπόκριση στην ανοσοθεραπεία, που σημαίνει ότι η χρήση της ως προβλεπτικός βιοδείκτης απάντησης στην ανοσοθεραπεία χρειάζεται μεγαλύτερη έρευνα. Όσον αφορά στα SCFAs φάνηκε ότι μόνο το βουτυρικό οξύ σημείωσε με την ανοσοθεραπεία στατιστικά σημαντική αύξηση των συγκεντρώσεων του στον ορό των καρκινοπαθών και μάλιστα σημειώθηκε στατιστικά σημαντική μεταβολή των επιπέδων του μεταξύ των δύο χρονικών στιγμών (p=0.003). Ωστόσο η αύξηση αυτή δεν συσχετίστηκε και με την αντίστοιχη απεικονιστική ανταπόκριση των ασθενών στη θεραπεία. Παρόμοια αποτελέσματα όσον αφορά στο βουτυρικό οξύ φάνηκαν και για την υποκατηγορία των ασθενών με καρκίνο του πνεύμονα. Εν κατακλείδι, από την μελέτη των φασμάτων Raman, από την ενστάλαξη δειγμάτων στις επιφάνειες των πλασμονικών πλακιδίων με νανοσωματίδια αργύρου, ταυτοποιήθηκε η χαρακτηριστική κορυφή(δακτυλικό αποτύπωμα) της πρωτεΐνης DJ-1 και επιπλέον σημειώθηκε πτώση αυτής της κορυφής μετά την ανοσοθεραπεία. Το τελευταίο μάλιστα αποτέλεσμα συμβαδίζει με το αντίστοιχο της ELISA καθιστώντας τα πλασμονικά πλακίδια και την SERS μια πολλά υποσχόμενη μέθοδο βιοανάλυσης.