Ultrasone diagnostiek: nieuwe mogelijkheden voor niet-invasieve kankerdetectie

Echografie biedt een waardevolle en niet-invasieve manier om kankertumoren op te sporen en te monitoren. Meestal zijn echter invasieve en schadelijke biopsieën nodig om de belangrijkste informatie over kanker te verkrijgen, zoals celtypen en mutaties. Het onderzoeksteam heeft een manier ontwikkeld om echografie te gebruiken om deze genetische informatie op een mildere manier te extraheren.

Aan de Universiteit van Alberta heeft een team onder leiding van Roger Zemp onderzocht hoe intens ultrageluid biologische markers van ziekten, oftewel biomarkers, uit cellen kan vrijmaken. Deze biomarkers, zoals miRNA, mRNA, DNA of andere genetische mutaties, kunnen helpen bij het identificeren van verschillende soorten kanker en de daaropvolgende behandeling bepalen. Zemp presenteert dit werk op maandag 13 mei om 8:30 uur ET tijdens een gezamenlijke bijeenkomst van de Acoustical Society of America en de Canadian Acoustical Association, die plaatsvindt van 13 tot en met 17 mei in het Shaw Centre in het centrum van Ottawa, Ontario, Canada.

"Echografie, op een hoger niveau dan dat wat voor beeldvorming wordt gebruikt, kan kleine poriën in celmembranen creëren die vervolgens veilig genezen. Dit proces staat bekend als sonophoratie. De poriën die door sonophoratie worden gecreëerd, zijn eerder gebruikt om medicijnen in cellen en weefsels af te leveren. In ons geval zijn we geïnteresseerd in het vrijgeven van de inhoud van cellen voor diagnostiek", legt Roger Zemp van de Universiteit van Alberta uit.

Echografie brengt biomarkers uit cellen in de bloedbaan, waardoor hun concentratie hoog genoeg wordt voor detectie. Deze methode stelt oncologen in staat kanker op te sporen en de progressie of behandeling ervan te volgen zonder pijnlijke biopsieën. In plaats daarvan kunnen ze bloedmonsters gebruiken, die gemakkelijker te verkrijgen en goedkoper zijn.

"Echografie kan de niveaus van deze genetische en vesiculaire biomarkers in bloedmonsters met meer dan een factor 100 verhogen", aldus Zemp. "We hebben groepen tumorspecifieke mutaties, en nu ook epigenetische mutaties, kunnen detecteren die anders niet in bloedmonsters zouden worden aangetroffen."

Deze aanpak is niet alleen succesvol gebleken bij het ontdekken van biomarkers, maar is ook kosteneffectief vergeleken met traditionele testmethoden.

"We hebben ook ontdekt dat we bloedonderzoek op basis van echografie kunnen uitvoeren om circulerende tumorcellen in bloedmonsters op te sporen met een individuele celgevoeligheid, tegen de prijs van een COVID-test", aldus Zemp. "Dit is aanzienlijk goedkoper dan de huidige methoden, die ongeveer $ 10.000 per test kosten."

Het team toonde ook de mogelijkheden aan van het gebruik van ultrageluid met hoge intensiteit om kleine hoeveelheden weefsel vloeibaar te maken voor biomarkerdetectie. Het vloeibare weefsel kan worden geëxtraheerd uit bloedmonsters of met behulp van injectiespuiten met een dunne naald, een veel comfortabelere optie dan de meer schadelijke methode van het gebruik van een naald met een grotere diameter.

Toegankelijkere methoden voor kankerdetectie maken niet alleen een vroegere diagnose en behandeling mogelijk, maar stellen zorgprofessionals ook in staat flexibeler te werk te gaan. Ze kunnen vaststellen of bepaalde therapieën werken zonder de risico's en kosten die vaak gepaard gaan met herhaalde biopsieën.

"We hopen dat onze echografietechnologie patiënten ten goede zal komen doordat het artsen een nieuw soort moleculaire analyse van cellen en weefsels biedt met zo min mogelijk ongemak", aldus Zemp.