Ultraljudsdiagnostik: nya möjligheter för icke-invasiv cancerdetektion

Ultraljudsundersökningar erbjuder ett värdefullt och icke-invasivt sätt att upptäcka och övervaka cancertumörer. Invasiva och skadliga biopsier krävs dock vanligtvis för att få fram den viktigaste informationen om cancer, såsom celltyper och mutationer. Forskargruppen har utvecklat ett sätt att använda ultraljud för att extrahera denna genetiska information på ett mer skonsamt sätt.

Vid University of Alberta har ett team lett av Roger Zemp studerat hur intensivt ultraljud kan frigöra biologiska sjukdomsmarkörer, eller biomarkörer, från celler. Dessa biomarkörer, såsom miRNA, mRNA, DNA eller andra genetiska mutationer, kan hjälpa till att identifiera olika typer av cancer och informera efterföljande behandling. Zemp kommer att presentera detta arbete måndagen den 13 maj kl. 8:30 ET som en del av ett gemensamt möte för Acoustical Society of America och Canadian Acoustical Association, som äger rum 13-17 maj på Shaw Centre i centrala Ottawa, Ontario, Kanada.

"Ultraljud, på högre nivåer än de som används för avbildning, kan skapa små porer i cellmembran som sedan läker säkert. Denna process kallas sonoforering. Porerna som skapas genom sonoforering har tidigare använts för att leverera läkemedel till celler och vävnader. I vårt fall är vi intresserade av att frigöra innehållet i celler för diagnostik", förklarade Roger Zemp vid University of Alberta.

Ultraljud frigör biomarkörer från cellerna till blodomloppet, vilket ökar deras koncentration till nivåer som är tillräckligt höga för detektion. Denna metod gör det möjligt för onkologer att upptäcka cancer och följa dess progression eller behandling utan behov av smärtsamma biopsier. Istället kan de använda blodprover, som är lättare att få tag på och billigare.

"Ultraljud kan öka nivåerna av dessa genetiska och vesikulära biomarkörer i blodprover med mer än 100 gånger", sa Zemp. "Vi kunde upptäcka paneler av tumörspecifika mutationer, och nu epigenetiska mutationer, som annars inte skulle detekteras i blodprover."

Denna metod har inte bara visat sig framgångsrik för att upptäcka biomarkörer, utan är också kostnadseffektiv jämfört med traditionella testmetoder.

"Vi fann också att vi kan utföra ultraljudsbaserade blodprover för att leta efter cirkulerande tumörceller i blodprover med encellskänslighet till kostnaden för ett covidtest", sa Zemp. "Detta är betydligt billigare än nuvarande metoder, som kostar cirka 10 000 dollar per test."

Teamet demonstrerade också potentialen i att använda högintensivt ultraljud för att flytandegöra små volymer vävnad för detektion av biomarkörer. Den flytande vävnaden kan extraheras från blodprover eller med hjälp av finnålssprutor, ett mycket bekvämare alternativ än den mer skadliga metoden att använda en nål med större diameter.

Mer tillgängliga metoder för att upptäcka cancer kommer inte bara att möjliggöra tidigare diagnos och behandling, utan kommer också att göra det möjligt för vårdpersonal att vara mer flexibla i sitt tillvägagångssätt. De kommer att kunna avgöra om vissa behandlingar fungerar utan de risker och kostnader som ofta är förknippade med upprepade biopsier.

"Vi hoppas att vår ultraljudsteknik kommer att gynna patienter genom att ge kliniker en ny typ av molekylär analys av celler och vävnader med minimalt obehag", sa Zemp.