Chemioterapia to
metoda leczenia raka opierająca się na podawaniu substancji chemicznych,
które łagodzą objawy i zmniejszają uciążliwość guza. 5-fluorouracyl
(5-FU) to chemioterapeutyk z powodzeniem używany od ponad 40 lat, a jego
mechanizm działania opiera się na inhibicji syntezy lub transkrypcji
DNA. Jest ogólnie dobrze tolerowany i wykazuje skuteczność wobec szybko
dzielących się komórek, takich jak komórki nowotworowe.
Niestety, niektórzy z pacjentów wykazują zmienność genetyczną,
prowadzącą do niedoboru dehydrogenazy dihydropirymidynowej (DPD),
enzymu, który katalizuje metabolizm i deaktywację 5-FU. Powoduje to
liczne i poważne reakcje toksyczne, może również powodować zgon. Badanie
w kierunku niedoboru enzymu DPD jest więc najważniejszym badaniem przed
rozpoczęciem terapii z użyciem 5-FU.
Celem finansowanego przez UE projektu EU-funded CARESS
jest opracowanie prostej i niedrogiej metody badania aktywności enzymu
DPD. Pomiar stężenia DPD mógłby zostać wykorzystany do dostosowania
terapii stosowanej u pacjenta i zmaksymalizowania jej skuteczności.
System opracowany w ramach projektu CARESS będzie wykrywał aktywność
enzymu DPD w małych próbkach ludzkiej krwi, dzięki jej interakcji z
próbką przypominającą 5-FU. To zautomatyzowane urządzenie elektroniczne
zaopatrzone będzie w czujnik optyczny, który wykrywać będzie jony jodku
uwolnione podczas reakcji chemicznej zachodzącej z próbką i będzie je
porównywać ze stężeniami DPD.
Po zidentyfikowaniu chemicznych, biologicznych, technicznych i
technologicznych wymagań użytkowników zespół konsorcjum przystąpił do
opracowania prototypu. Aktualnie zespół pracuje nad odpowiednim
przetworzeniem próbki w celu wyizolowania komórek jednojądrzastych z
krwi obwodowej. Trwają też prace nad optymalizacją i stechiometrią
warunków reakcji, a także nad standaryzacją detekcji chromogenicznej
jonów jodkowych.
Dzięki zastosowaniu do wykrywania aktywności DPD cząsteczkowej
próbki przypominającej 5-FU, zespół projektu CARESS ma nadzieję
zrewolucjonizować leczenie metodą chemioterapii, co będzie możliwe
dzięki natychmiastowej reakcji. Jest to zdecydowane udoskonalenie
dotychczasowych metod opartych na spektrometrii masowej. Co
najważniejsze, urządzenie opracowane w ramach projektu CARESS może być
używane do rutynowego monitorowania pacjentów objętych terapią 5-FU w
warunkach klinicznych.