Люди определенного возраста или с определенными факторами риска знают, что они нуждаются в регулярном скрининге рака. Мужчины старше 50 лет часто сдают экзамены на предстательную железу, у светлокожих ежегодно проверяют родинки, а те, у кого есть рак в истории их семей, могут выбрать генетическое тестирование. Но что произойдет, если у человека нет явных симптомов или факторов риска? Во многих случаях рак имеет неудачный способ подкрасться как к пациентам, так и к врачам. В худших случаях он остается незамеченным, пока не достигнет более поздних стадий метастазирования (стадия 3 и стадия 4), когда опухоли распространятся на близлежащие лимфатические узлы, ткани и органы или другие области тела.
К счастью, обнаружение может вскоре стать настолько простым, что оно может стать частью ежегодного медицинского обследования, наряду с обследованием на диабет и высокий уровень холестерина.
На недавней конференции TEDGlobal в Рио-де-Жанейро Miroculus, стартап, основанный частично микробиологами и исследователями данных, дебютировал с Miriam. Устройство, которое в настоящее время является прототипом, будет проверять десятки видов рака путем поиска биомаркеров, известных как микроРНК, в легко отобранных образцах крови.
Многие исследователи, в том числе соучредитель Miroculus Фэй Кристодулу, показали, что микроРНК - небольшие молекулы, которые контролируют экспрессию наших генов и действие белков в организме - являются биомаркерами, которые могут указывать на определенные типы рака, включая лимфому и молочную железу, простату и рак легких. В отличие от других инвазивных и длительных методов скрининга рака, включая маммографию и биопсию, врачи могут взять образец микроРНК из крови и использовать его для выявления рака у пациентов с бессимптомным течением. По сути, наличие одной микроРНК или их группы (в геноме человека более 2000) является отпечатком пальца при заболевании.
Если это звучит слишком хорошо, чтобы быть правдой, это потому, что до сих пор это было. Хотя тесты на микроРНК существуют, они требуют большого дорогостоящего оборудования, высококвалифицированных лабораторных специалистов и терпения в течение длительного времени. Например, один тест на рак легкого стоит почти 6400 долларов, а для получения результатов требуется семь дней. Когда Miroculus запустит Miriam, устройство будет стоить около 510 долларов, и медсестры смогут им управлять. Каждый тест будет стоить всего $ 150 и даст результаты в течение 90 минут.
По словам директора по технологиям Хорхе Сото, Мириам представляет собой важный переломный момент в исследованиях микроРНК. «Существует много научных обоснований [для полезности микроРНК], - говорит он, - но клинических подтверждений не так много. Мы находимся в начале новой волны, которая будет изучать клиническое применение ».
Сото и Кристодулу встретились в 2008 году, когда она поделилась с ним своей идеей об устройстве, которое могло бы улавливать микроРНК в простом «устройстве для ухода за больными». Поскольку исследования в области микроРНК - это уже 20-летняя область, команда смогла собрать их концепцию в течение месяца и создать готовый к клиническим испытаниям прототип в течение 18 месяцев.
Miroculus работает в три этапа: пробовать, реагировать и анализировать. Во-первых, техник или врач использует готовый набор для извлечения РНК из образца крови объемом 1 миллилитр. Затем он или она помещает капли извлеченного образца в 96 лунок на подготовленном планшете, известном как биоанализ. Каждая лунка на планшете предварительно обрабатывается своей собственной биохимической смесью, которая предназначена для реакции с определенным типом микроРНК. Затем техник помещает пластину внутрь отдельного устройства, которое защищает пластину от света и поддерживает ее при соответствующей температуре, чтобы вызвать реакцию. Если хорошо светится, указанная mircoRNA присутствует.
Технология помещает смартфон поверх устройства, чтобы его камера могла заглянуть внутрь. (Более поздние версии Miriam будут иметь собственный бортовой компьютер.) В течение 60 минут камера делает серию снимков лунок и отслеживает изменения - в том числе, какие лунки светятся, как часто и как интенсивно. Данные отправляются на облачный сервер Miroculus для анализа. Он сравнивает эти результаты с существующими данными, чтобы определить наличие каких-либо паттернов, которые могут указывать на конкретный тип рака.
До настоящего времени команда смогла выявить рак легких, молочной железы и поджелудочной железы у мышей. Исследователи также участвуют в клинических испытаниях в Германии, в которых принимают участие 200 человек с раком молочной железы.
Но у Miroculus будет конкуренция, в конце концов. Аналогичная исследовательская работа в Японии с участием Национального онкологического центра страны направлена на то, чтобы вывести аналогичный продукт на рынок в течение пяти лет. Работа группы проанализирует образцы крови приблизительно 6500 пациентов, чтобы определить признаки микроРНК 13 типов рака.
В то время как эти методы обещают, эксперты предупреждают, что нам все еще нужно больше данных, чтобы сделать диагностику микроРНК такой же надежной, как и планы Miroculus. Простые вещи, такие как простуда или прием аспирина, могут повлиять на присутствие микроРНК в крови, объяснил Muneesh Tewari из Исследовательского центра рака Фреда Хатчинсона Wired . Поэтому создание базы данных контрольных точек Miroculus будет так же важно, как и точность самого биоанализа.
В течение следующих нескольких месяцев Miroculus выпустит Miriam для фармацевтических производителей, которые будут использовать его для проверки эффективности новых лекарств. Это соглашение «quid-pro-quo», в котором Miroculus также будет использовать преимущества этих данных, чтобы еще больше расширить понимание своей системы паттернов микроРНК. «Популяции для этих испытаний контролируются, - говорит Сото, - поэтому они будут предоставлять более точные данные». По его оценкам, пройдет три-пять лет, прежде чем продукт прояснит FDA для клинической диагностики.
Со времени презентации Сото на TED компания нашла другие возможности для сбора данных. «К нам обращаются многие больницы и банки образцов, которые говорят нам, что хотят добровольно предложить себя и свои данные», - объясняет он. «У нас также есть интерес к испытаниям со всего мира - от Индии до Японии, на Ближнем Востоке, до Центральной Америки и США. Это очень важно для нас, потому что это поможет нам в достижении наших целей».
