Senzor SERS založený na CHA reakci pro typizaci mutace EGFR u pokročilého karcinomu plic

S neustálým rozvojem medicínských technologií, zejména technologií molekulární biologie, cílená léčba rakoviny plic rychle pokročila a prognóza cílené léčby se výrazně zlepšila ve srovnání s chemoterapií. V klinické praxi přispívá molekulární typizace mutací EGFR k včasné a optimální léčbě nádoru. V současnosti mezi běžné detekční metody patří Sangerovo sekvenování, sekvenování nové generace (NGS) a RT-PCR a většina jejich vzorků je z nádorových tkání. Defekty tkáňových vzorků, jako je malé množství, dlouhý detekční cyklus, heterogenita a invazivita, však přinesly problémy při aplikaci těchto metod. Proto, aby se překonala mnohá omezení, kterým čelíme při detekci genových mutací v nádorových tkáních, je velmi důležité hledat proveditelné alternativy, které lze snadno získat a které jsou pro screening mutací EGFR málo intruzivní. Předchozí zprávy ukázaly, že klinická sérová cirkulující nádorová DNA (ctDNA) uchovává relativně kompletní genetickou informaci a mutace EGFR v nádorových buňkách se mohou v ctDNA projevit v reálném čase. V krvi má detekce ctDNA jedinečné výhody, jako je vysoká včasnost, nízká falešná pozitivita a vysoká specificita. Proto se s krví jako ideální náhradou může stát nízkoinvazivní detekce ctDNA účinným nástrojem pro tekutou biopsii. Bohužel neexistuje žádná standardizovaná metoda pro detekci mutací EGFR ve vzorcích krve. Mezi běžné metody detekce ctDNA patří NGS, systém retardace amplifikace mutace (ARMS) a digitální PCR. Tyto metody však mají nevýhody, jako je složitá operace, dlouhá doba, vysoká cena, nízká citlivost a špatná specifita. Proto je naléhavě zapotřebí nová metoda pro rychlou a citlivou detekci typizace ctDNA.

SERS se stal jedním z nejslibnějších nástrojů v biomedicínské analýze díky svým vynikajícím optickým vlastnostem. Protože však počet kopií mutantní ctDNA v krvi je pouze 1 % divokého typu DNA, tradiční technologie SERS nemůže splnit přísné podmínky pro ultracitlivou detekci. Catalytic hairpin Assembly (CHA) je typická izotermická strategie bezenzymové amplifikace signálu. Abychom dále zlepšili analytickou schopnost detekční platformy pro ctDNA s nízkým výskytem, ​​zkombinovali jsme CHA a SERS jako biosenzor konstruovaný jako strategie duální amplifikace signálu pro zlepšení analytického výkonu detekční platformy pro EGFR v séru. V naší předchozí studii jsme úspěšně zkonstruovali CHA reakcí zprostředkovaný samokalibrovaný biosenzor SERS pro typizaci mutace EGFR (Del-19, T790M, L858R) u pacientů s rakovinou plic a ověřili přesnost, citlivost a specificitu biosenzoru SERS v malý vzorek 32 pacientů je více než 95 %. Aby bylo možné získat co nejvyšší úroveň klinických důkazů a skutečně dosáhnout klinické transformace, je cílem této prospektivní multicentrické klinické studie ověřit analytickou účinnost biosenzoru SERS pro typizaci mutace EGFR u pacientů s pokročilým karcinomem plic.