Ilmuwan telah menemukan cara baru untuk mendeteksi kanker otak yang lebih cepat dan kurang invasif daripada biopsi bedah.

Hanya diperlukan 100 mikroliter darah untuk menjalankan 'biopsi cair' baru ini, dan dalam waktu satu jam, metode ini dapat mendeteksi biomarker yang terkait dengan glioblastoma – jenis tumor otak yang paling mematikan dan paling umum.

Metode ini melampaui semua tes dan penanda glioblastoma yang ada dengan akurasi yang sangat baik. Pengembang prototipe mengatakan metode ini memiliki "fungsionalitas yang hampir siap pakai".

Terobosan ini dicapai oleh tim AS dan Australia, yang dipimpin oleh ilmuwan dari Universitas Notre Dame di AS.

Bukti konsep mereka tidak sempurna, tetapi merupakan langkah maju yang penting untuk diagnosis.

Tes ini didasarkan pada penginderaan biomarker darah yang bermutasi, yang disebut reseptor faktor pertumbuhan epidermal (EGFR), yang diekspresikan secara berlebihan pada kanker tertentu, seperti glioblastoma.

Biomarker darah ini ditemukan terselip di dalam vesikel ekstraseluler, yang merupakan paket kecil yang berisi protein, lipid, dan materi genetik dari sel aslinya.

"Vesikel ekstraseluler atau eksosom adalah nanopartikel unik yang disekresikan oleh sel," jelas insinyur biomolekuler Hsueh-Chia Chang dari Notre Dame.

"Mereka besar – 10 hingga 50 kali lebih besar dari molekul – dan memiliki muatan yang lemah. Teknologi kami dirancang khusus untuk nanopartikel ini, menggunakan fitur-fiturnya untuk keuntungan kami."

Untuk mendeteksi molekul yang dilepaskan dari sel-sel tumor kanker, para peneliti merendam biochip supersensitif dalam sampel plasma darah yang belum diolah.

Chip ini harganya kurang dari US$2, dan dilengkapi dengan sensor kecil seukuran bola di pulpen.

Antarmuka penting tersebut berisi antibodi yang tertarik ke eksosom yang membawa EGFR yang bermutasi.

Ketika EGFR ini menempel pada biochip, terjadi perubahan tegangan dalam larutan plasma, yang memicu muatan negatif yang tinggi. Hal ini mengindikasikan kemungkinan kanker.

Dalam percobaan, biochip diuji pada sampel darah klinis dari 20 pasien glioblastoma dan 10 orang sehat. Satu chip digunakan untuk setiap pengujian.

Pada akhirnya, biopsi cair mendeteksi keberadaan biomarker kanker dengan akurasi yang sangat baik dan nilai p yang sangat rendah, yang menunjukkan bahwa pengujian tersebut sangat dapat direplikasi.

"Sensor elektrokinetik kami memungkinkan kami melakukan hal-hal yang tidak dapat dilakukan oleh diagnostik lain," jelas insinyur biomolekuler Satyajyoti Senapati dari Notre Dame.

"Kami dapat langsung memuat darah tanpa praperawatan apa pun untuk mengisolasi vesikel ekstraseluler karena sensor kami tidak terpengaruh oleh partikel atau molekul lain."

"Sensor ini menunjukkan kebisingan yang rendah dan membuat sensor kami lebih sensitif untuk mendeteksi penyakit daripada teknologi lain."

Dalam percobaan, Senapati dan rekan-rekannya mengatakan, biochip tersebut dapat mendeteksi dan mengukur konsentrasi eksosom secara akurat, bahkan ketika konsentrasinya serendah 0,01 persen.

Hal ini dapat memiliki "implikasi besar" untuk penelitian kanker, penemuan biomarker, dan pemantauan penyakit, menurut tim tersebut – dan tidak hanya untuk kanker otak.

EGFR yang bermutasi tidak hanya terkait dengan glioblastoma. Mereka juga terkait dengan penyakit lain, seperti kanker kolorektal.

"Oleh karena itu, tanda tangan EGFR yang aktif dan total tersebut mungkin tidak selalu menunjukkan keberadaan glioblastoma secara spesifik," tulis para penulis.

"Demikian pula, pasien dengan glioblastoma dapat memiliki EGFR yang diperkuat atau bermutasi tetapi juga dapat memiliki bentuk penyakit yang tidak disebabkan oleh EGFR."

Ini berarti tes tersebut tidak dapat mendiagnosis semua kasus glioblastoma yang potensial.

Tes tersebut juga tidak dapat memastikan jenis kanker yang diderita seseorang, di mana letaknya di dalam tubuh mereka, atau ke tahap mana penyakit tersebut telah berkembang.

Untuk membuat tes yang lebih spesifik, tim tersebut mengatakan mereka perlu menganalisis kelompok pasien glioblastoma yang lebih besar untuk mengetahui biomarker apa dalam darah mereka yang membedakan mereka.

"Platform diagnostik saat ini dapat ditingkatkan untuk pengujian plasma yang tidak diobati dari kelompok besar pasien kanker untuk menetapkan profil spesifik untuk berbagai kanker pada stadium yang berbeda," para peneliti menyimpulkan.

Studi tersebut dipublikasikan di Communications Biology.