محققان نشان دادند که شکل نانوذرات زیستی درون بدن می‌تواند اطلاعات حیاتی درباره بروز بیماری سرطان در فرد ارائه دهد. این نانوذرات زیستی به‌طور طبیعی در بدن وجود دارد که تغییر شکل آنها با تشکیل سلول‌های سرطانی ارتباط دارد.
نتایج پژوهش‌های اخیر دانشمندانی از دانشگاه‌های ژاپن نشان داده است که شکل نانوذرات مشتق شده از سلول، معروف به «وزیکول‌های خارج سلولی» در مایعات درون بدن می‌تواند نوعی نشانگر زیستی برای شناسایی انواع سرطان باشد.
در این پروژه آنها توزیع شکل وزیکول‌های خارج سلولی حاصل از سلول‌های سرطان کبد، پستان و روده بزرگ را با موفقیت اندازه‌گیری کردند و نشان دادند که توزیع شکل آنها از یکدیگر متفاوت است. این یافته‌ها در مجله Analytical Chemistry منتشر شده است.
تشخیص به موقع تومورهای سرطانی در بدن برای درمان‌های موثر ضروری است. با این حال، تشخیص انواع تومورها در مراحل اولیه دشوار است، زیرا روش‌های تشخیص در انواع سرطان‌ها متفاوت است و برخی از روش‌ها به اقدامات پزشکی سخت و دردناک نیاز دارند. بنابراین، یافتن روش‌هایی که بدون درد باشند و بتوانند انواع مختلفی از سرطان را تشخیص دهند، بسیار حیاتی است.
وزیکول‌های خارج سلولی (EVs) ذرات زیستی با قطر حدود ۱۰۰ نانومتر هستند که از سلول‌های مختلف ترشح می‌شوند و در مایعات بدن مانند خون و ادرار وجود دارند. قابل ذکر است که وزیکول‌های خارج سلولی دارای مولکول‌های زیستی هستند که اطلاعات مربوط به سلول‌های منابع ترشحی را حمل می‌کنند. علاوه‌بر این، مواد ژنتیکی موجود در وزیکول‌های خارج سلولی در ارتباطات بین سلول‌ها نقش دارند. این نشان می‌دهد که تجزیه و تحلیل مولکول‌های زیستی موجود در مایعات بدن می‌تواند به شناسایی انواع تومورهای سرطانی در بدن کمک کند.
در مطالعات قبلی محققان تصاویری از اشکال مختلف وزیکول‌های خارج سلولی را با میکروسکوپ الکترونی مشاهده کرده بودند. با این حال، به دلیل مشکلات در اندازه‌گیری شکل نانومواد در محلول، هیچ فناوری برای بررسی اشکال وزیکول‌های خارج سلولی توزیع شده در مایعات بدن وجود نداشت.
تیمی از محققان دانشگاه کیوشو، دانشگاه ناگویا، دانشگاه اوزاکا و دانشگاه پزشکی توکیو سعی کردند با استفاده از دستگاهی که ساخته بودند، شکل تک تک وزیکول‌های خارج سلولی را در یک مایع بررسی کنند، که می‌تواند شکل ذرات منفرد را در محلول با اندازه‌گیری تغییر جریان یونی جریان یافته از طریق حفره‌هایی به قطر ۲۰۰ نانومتر هنگام عبور ذرات نشان دهد.
با استفاده از این دستگاه، این تیم با موفقیت شکل وزیکول‌های خارج سلولی را که از سلول‌های کشت شده سرطان کبد، پستان و روده بزرگ و همچنین از سلول‌های طبیعی پستان کشت شده اندازه‌گیری کرده و دریافتند که توزیع شکل آنها با یکدیگر متفاوت است. به‌عنوان مثال، وزیکول‌های خارج سلولی بدست آمده از سلول‌های سرطانی کبد شامل ترکیبی از ذرات کروی و ذرات بیضی شکل دارد، در حالی که وزیکول‌های خارج سلولی سلول‌های سرطانی پستان فقط از ذرات کروی تشکیل شده‌است.
این تیم سپس توزیع شکل وزیکول‌های خارج سلولی را در نمونه‌های خون بیماران مبتلا به سرطان پستان و افراد غیرسرطانی مقایسه کردند. نتایج نشان داد که توزیع شکل وزیکول‌های خارج سلولی از دو گروه با یکدیگر متفاوت است، که این موضوع نشان می‌دهد که اندازه‌گیری توزیع شکل وزیکول‌های خارج سلولی در خون می‌تواند بیماران مبتلا به سرطان پستان را از افراد غیرسرطانی تشخیص دهد.
پژوهشگران این پروژه معتقداند که اندازه‌گیری انواع بیشتر وزیکول‌های خارج سلولی، ایده دقیق‌تری از توزیع بالقوه شکل وزیکول‌های خارج سلولی به‌عنوان شاخصی برای غربالگری و تشخیص سرطان در اختیار آنها قرار می‌دهد.