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"ENose", die Prostatakrebs schnüffelt, ist vielversprechend

Neue Forschungen aus Finnland legen nahe, dass wir in nicht allzu ferner Zukunft eine schnelle, frühe Diagnose von Prostatakrebs mit einer nichtinvasiven elektronischen Nase durchführen können, die eine Urinprobe schnüffelt.

In einem Bericht über ihren Grundsatzbeweis studieren Sie in der Zeitschrift für UrologieForscher der Universität Tampere beschreiben, wie die "eNose" erfolgreich zwischen Prostatakrebs und benigner Prostatahyperplasie (BPH) unterscheidet, indem sie den "Geruchssinn" des Kopfraums einer Urinprobe (die Luft unmittelbar über dem Urin) analysiert.

Das Team sagt, dass die Ergebnisse aus der eNose mit denen aus Prostata-spezifischen Antigen (PSA) -Tests vergleichbar sind.

Prostatakrebs ist die zweithäufigste Krebsart bei Männern und eine der Haupttodesursachen bei Krebs. Es ist nicht einfach zu diagnostizieren und zuverlässige Prognosen über Prostatakrebs zu machen, weil es im Prostatagewebe nicht einheitlich erscheint.

Derzeit verlassen sich Ärzte auf die digitale rektale Untersuchung (DRE) und den PSA-Test, um zu entscheiden, ob eine Biopsie notwendig ist. Aber diese können Erfolg haben, während Biopsien teuer und unbequem sind und das Risiko einer Infektion beinhalten. Das andere Problem mit den derzeitigen Methoden ist, dass viele diagnostizierte Prostatakrebsarten nicht lebensbedrohlich werden und aggressive Behandlungen die Lebensqualität einschränken, ohne sie zu verlängern.

Die Geruchsabtastung beginnt vielversprechend als Krebsdiagnose


Es gab Experimente, um die Fähigkeit von Hunden zu testen, an Krebs zu schnüffeln, aber Wissenschaftler haben eine große Varianz in ihrer Leistung zwischen und während des Studiums festgestellt.

Vor ungefähr 20 Jahren haben sich Forscher für Berichte interessiert, dass Hunde Krebs bei ihren Besitzern nachweisen, und seither wurden Experimente durchgeführt, um die Fähigkeit von Hunden zu testen, an Krebs zu erkranken.

Zum Beispiel erfuhr 2010 ein wissenschaftliches Treffen der American Urological Association, wie Forscher in Paris Hunde ausgebildet haben, um Prostatakrebs zu erschnüffeln. Sie zeigten, dass die Hunde bestimmte flüchtige organische Verbindungen (VOCs) aus Prostatakrebszellen im Urin nachweisen konnten.

Da jedoch mehr Forschung mit Hunden durchgeführt wurde, haben Wissenschaftler eine große Variation in ihrer Leistung zwischen und während der Studien festgestellt, so dass ihre Ergebnisse nur begrenzt Anwendung finden.

Ein vielversprechender Weg ist die Entwicklung von Labors, die an der elektronischen Entsprechung von Spürhunden arbeiten - künstliche Geruchssinn oder elektronische Nase-Technologie. Zum Beispiel wurden wir 2012 am California Institute of Technology hinter die Kulissen eines elektronischen Nasenlabors gebracht und lernten, wie Forscher in diesem Labor vorhersehen, dass wir eines Tages Smartphones benutzen werden, um Krankheiten zu erschnüffeln.

Elektronische Nasen oder "eNoses", die komplexe Mischungen von Gasmolekülen analysieren, werden bereits in der Lebensmittel- und Landwirtschaftsqualitätskontrolle und in militärischen Anwendungen verwendet.

Ausgeatmete Luft ist ein "problematisches Probenmaterial"

eNoses werden bereits für medizinische Zwecke untersucht, einschließlich der Früherkennung von Krebs aus der Ausatemluft, sagt der Leiter der Studie, Dr. Niku Oksala, von der Abteilung für Chirurgie an der medizinischen Fakultät der Universität.

"Die ausgeatmete Luft ist jedoch ein problematisches Probenmaterial, da es eine gute Kooperation und Technik des Patienten und eine sofortige Analyse erfordert", bemerkt Dr. Oksala, der auch von der Abteilung für Gefäßchirurgie des Universitätskrankenhauses Tampere stammt.

Er weist darauf hin, dass Urin auf der anderen Seite einfach zu beschaffen und leicht zu lagern und für die klinische Praxis praktikabler ist. Außerdem sagt er:

"Vorläufige Daten deuten darauf hin, dass die Erkennung von urologischen Malignitäten aus dem Urin Kopfraum möglich war. Unsere eigenen vorläufigen Ergebnisse auf Prostatakrebszellen ermutigte uns, diese prospektive klinische Studie zu starten."

Für seine Studie verwendeten er und sein Team eine eNose mit einem Cluster unspezifischer elektronischer Sensoren. Wenn das Gerät einer Probe ausgesetzt wird, erzeugt es ein Profil von Gasmolekülen oder einen sogenannten "Geruchsdruck". Das verwendete Modell ist der ChemPro 100 von Environics Inc. mit Sitz in Mikkeli, Finnland.

Sie testeten die eNose an 50 Patienten mit Biopsie-bestätigtem Prostatakrebs und 15 Patienten mit BPH. Alle Teilnehmer wurden operiert und erhielten vor der Operation Urinproben. Diejenigen mit BPH gaben auch 3 Monate nach der Operation Proben zur Verwendung als gepoolte Kontrollprobenpopulation.

eNose-Ergebnisse entsprechen den PSA-Tests

Die Ergebnisse zeigten, dass die eNose, die Moleküle im Urin-Headspace analysierte, in der Lage war, Prostatakrebs von BPH mit einer Sensitivität von 78% und einer Spezifität von 67% zu unterscheiden, bemerkt das Team.

Dr. Oksala sagt, dass die Ergebnisse von eNose denen des PSA-Tests entsprachen und dass sie "schnell und vollständig nichtinvasiv" erreicht werden.

"Es ist bekannt, dass PSA positiv mit dem Volumen der Prostata korreliert. Dies ist eine potentielle Quelle für diagnostische Fehler beim Vergleich von Prostatakrebs mit gutartigen Erkrankungen", erklärt Dr. Oksala, der hinzufügt:

"Laut unserer aktuellen Analyse hatte das Volumen der Prostata keinen Einfluss auf die eNose-Ergebnisse, was möglicherweise auf eine hohe Spezifität unserer Sensoranordnung gegenüber Krebs hinweist."

Das Team fand keine Korrelation zwischen dem eNose-Signal und der Größe des Tumors und schlägt vor, weitere Studien durchzuführen, um die Technologie zu verbessern und die Moleküle hinter den verschiedenen Gerüchen zu identifizieren.

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