Sensor SERS basado en la reacción CHA para la tipificación de mutaciones de EGFR en cáncer de pulmón avanzado

Con el desarrollo continuo de la tecnología médica, especialmente la tecnología de biología molecular, la terapia dirigida para el cáncer de pulmón ha progresado rápidamente y el pronóstico de la terapia dirigida ha mejorado significativamente en comparación con la quimioterapia. En la práctica clínica, la tipificación molecular de las mutaciones del EGFR favorece un tratamiento tumoral óptimo y oportuno. En la actualidad, los métodos de detección comunes incluyen la secuenciación de Sanger, la secuenciación de próxima generación (NGS) y la RT-PCR, y la mayoría de sus muestras provienen de tejidos tumorales. Sin embargo, los defectos de las muestras de tejido, como la pequeña cantidad, el largo ciclo de detección, la heterogeneidad y la invasividad, han planteado desafíos a la aplicación de estos métodos. Por lo tanto, para superar las muchas limitaciones que enfrenta la detección de mutaciones genéticas en tejidos tumorales, es de gran importancia buscar alternativas viables que sean fáciles de obtener y poco intrusivas para la detección de mutaciones de EGFR. Informes anteriores han demostrado que el ADN tumoral circulante en suero clínico (ctDNA) retiene información genética relativamente completa, y las mutaciones de EGFR en las células tumorales pueden reflejarse en el ctDNA en tiempo real. En sangre, la detección de ctDNA tiene ventajas únicas, como una gran puntualidad, pocos falsos positivos y una alta especificidad. Por lo tanto, con la sangre como sustituto ideal, la detección de ctDNA poco invasiva puede convertirse en una herramienta eficaz para la biopsia líquida. Desafortunadamente, no existe un método estandarizado para detectar mutaciones de EGFR en muestras de sangre. Los métodos comunes para detectar ctDNA incluyen NGS, sistema de retardo de amplificación de mutaciones (ARMS) y PCR digital. Sin embargo, estos métodos tienen desventajas como operación compleja, tiempo prolongado, alto costo, baja sensibilidad y poca especificidad. Por lo tanto, se necesita con urgencia un nuevo método para la detección de tipificación de ctDNA rápida y sensible.

SERS se ha convertido en una de las herramientas más prometedoras en análisis biomédico debido a sus excelentes propiedades ópticas. Sin embargo, dado que el número de copias del ctDNA mutante en la sangre es solo el 1% del ADN de tipo salvaje, la tecnología SERS tradicional no puede cumplir las condiciones estrictas para la detección ultrasensible. El conjunto de horquilla catalítica (CHA) es una estrategia típica de amplificación de señal isotérmica sin enzimas. Para mejorar aún más la capacidad analítica de la plataforma de detección de ctDNA de baja abundancia, combinamos CHA y SERS como un biosensor construido como una estrategia de amplificación de señal dual para mejorar el rendimiento analítico de la plataforma de detección de EGFR en suero. En nuestro estudio anterior, construimos con éxito un biosensor SERS autocalibrado mediado por reacción CHA para la tipificación de mutaciones EGFR (Del-19, T790M, L858R) en pacientes con cáncer de pulmón y verificamos la precisión, sensibilidad y especificidad del biosensor SERS en una pequeña muestra de 32 pacientes supera el 95%. Para obtener el más alto nivel de evidencia clínica y lograr verdaderamente una transformación clínica, este estudio clínico prospectivo multicéntrico tiene como objetivo verificar la eficiencia analítica del biosensor SERS para la tipificación de mutaciones de EGFR en pacientes con cáncer de pulmón avanzado.