Publikacja w czasopiśmie Biosensors and Bioelectronics

03 04 2023

W czasopiśmie Biosensors and Bioelectronics ukazała się praca wykonana w zespole prof. dr hab. Anny M. Nowickiej zatytułowana „ Effective voltammetric tool for simultaneous detection of MMP-1, MMP-2, and MMP-9; important non-small cell lung cancer biomarkers”.

W ostatnich latach nowotwory złośliwe stały się głównym problemem zdrowia publicznego na całym świecie. Szacuje się, że w 2030 roku co drugi mężczyzna i co trzecia kobieta w ciągu swojego życia będzie chora na nowotwór. Spośród wszystkich nowotworów rak płuca jest jednym z najczęściej występujących i najmniej przewidywalnych, a śmiertelność z jego powodu przekroczyła śmiertelność z powodu raka piersi u kobiet. Zatem w myśl zasady, iż „lepiej zapobiegać niż leczyć”, coraz większą uwagę skupia się na opracowywaniu nowych narzędzi diagnostycznych do wczesnego wykrywania biomarkerów związanych z postępem choroby nowotworowej i tworzeniem przerzutów. Podstawę analizy diagnostycznej stanowi charakterystyka ilościowa biomarkerów, czyli substancji, których obecność bądź zmiana poziomu w organizmie może wskazywać na istniejące stany patologiczne.

Degradacja macierzy zewnątrzkomórkowej (ECM) jest niezwykle istotna w procesie rozprzestrzeniania się pierwotnych komórek nowotworowych do pobliskich tkanek i odległych narządów, ponieważ powoduje rozwój guzów wtórnych. Progresja guza i przerzuty przebiegają w kilku etapach, które są modulowane między innymi przez enzymy proteolityczne metaloproteinazy macierzy pozakomórkowej (MMP). Spośród wszystkich metaloproteinaz to MMP-1, MMP-2 i MMP-9 są szczególnie ważnymi wskaźnikami rozwoju raka płuca i angiogenezy. MMP-1 i MMP-9 są wskaźnikiem inwazyjnego wzrostu komórek nowotworowych, który jest związany z zachowaniami przerzutowymi złośliwych linii komórkowych. Z kolei MMP-2 odgrywa kluczową rolę w progresji raka, ponieważ sprzyja wtórnemu wzrostowi i trwałości komórek w miejscach przerzutów. Na podstawie tych informacji można uznać MMP-1, MMP-2 i MMP-9 za potencjalne biomarkery raka płuca.

Jednoczesne monitorowanie poziomu kilku biomarkerów pozwala bardziej precyzyjnie określić ścieżkę terapeutyczną, a tym samym zwiększyć skuteczność procesu leczenia. W niniejszej pracy Autorzy, jako pierwsi, zaproponowali czujnik do jednoczesnej woltamperometrycznej detekcji trzech metaloproteinaz macierzy pozakomórkowej. W roli bioplatformy zastosowali dendrymer PAMAM G2 zawierający znaną ilość trzech grup funkcyjnych: –NH2; –COOH i –SH. Zastosowana bioplatforma umożliwiła wprowadzenie w sposób kontrolowany i odtwarzalny, specyficznych wobec oznaczanych metaloproteinaz, trzech receptorów (dipeptydów) znakowanych trzema różnymi próbnikami redoks (MMP-1: Gly-Ile-MB; MMP-2: Gly-Leu-AQ; MMP-9: Gly-Met-Fc). Wyróżniającym osiągnięciem niniejszej pracy jest uniwersalność zaproponowanego czujnika względem pochodzenia próbki; analiza poziomu MMP zarówno w ekstraktach tkanki płucnej i guza, jak i osoczu. Ponadto, w przeciwieństwie do komercyjnie dostępnych testów ELISA pozwala on na detekcję dyskretnych zmian poziomów MMP bez użycia przeciwciał jako receptorów.

Dane bibliograficzne i link do artykułu:
A. Kowalczyk, M.K. Nisiewicz, M. Bamburowicz-Klimkowska, A. Kasprzak, M. Ruzycka-Ayoush, M. Koszytkowska-Stawińska, A.M. Nowicka, Effective voltammetric tool for simultaneous detection of MMP-1, MMP-2, and MMP-9; important non-small cell lung cancer biomarkers; Biosensors and Bioelectronics 229 (2023) 115212.

https://doi.org/10.1016/j.bios.2023.115212