抗癌治疗耐药性的早期诊断

诸平

Antoine Herzog, CEO of Parithera and his prototype © 2023 Alain Herzog

Salomé Thüler、Xiaokang Li and Antoine Herzog - 2023 EPFL/ Alain Herzog - CC-BY-SA 4.0

据瑞士洛桑联邦理工学院(Swiss Federal Institute of Technology Lausanne简称EPFL)2023年10月6日提供的消息，该校研究人员已经研制出快速早期检测癌症患者的耐药性方法（Rapid early detection of drug resistance in cancer patients）。洛桑联邦理工学院 (EPFL)子公司Parithera的首席执行官安托万·赫尔佐格（Antoine Herzog）和他的实验检测设备见上面图示。该公司开发了一种系统，可以让医生及早检测癌症患者的耐药性，从而节省宝贵的时间并防止不必要地使用具有严重副作用的治疗方法。

耐药性是癌症治疗中的一个主要问题。一些癌细胞在新疗法开始时就表现出耐药性，而另一些癌细胞则在几个月或几年的过程中产生耐药性。这给肿瘤学家带来了严峻的挑战，他们希望尽可能实施最有效的治疗，同时避免有害的副作用。这就是Parithera的系统发挥作用之地。它将血液样本中包含的癌细胞一一分离出来——即使只有少数这样的细胞被发现——并以无与伦比的速度和精度分析它们的信使RNA（mRNA）。该公司刚刚与一家医院启动了首次临床试验，利用患者样本开发该机器。

癌细胞对药物产生耐药性的主要原因有两个：要么是药物靶向的生物标志物因细胞DNA突变而发生改变，要么是出现了绕过药物作用的新信号通路。“90%的病例的死亡原因是对治疗的抵抗。不幸的是，没有准确检测的诊断方法。”Parithera 首席执行官安托万·赫尔佐格说。“例如，活检需要侵入性手术，这妨碍了它们的纵向使用，而分析循环肿瘤的DNA只能提供有限的信息。” 然而，Parithera使用的方法为医生提供了详细的数据，让他们直接观察癌细胞基因表达的变化，而这种基因表达可用于更好的靶向治疗。

一次对一个细胞进行自动测序（Automated sequencing one cell at a time）

Parithera的系统采用了EPFL和瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）开发的专利技术，可分离单个癌细胞并对其 mRNA进行测序。安托万·赫尔佐格说：“逐个细胞地进行研究非常重要，因为癌症非常复杂，并且给定样本中的所有细胞都不会相同。你分析的每个细胞都会给你不同的信息。” 此外，在血液样本中发现目标癌细胞即被称为循环肿瘤细胞 (circulating tumor cells简称CTC)，就像大海捞针一样。安托万·赫尔佐格解释道：“1 mL血液样本平均仅含有1~100个CTC，而相比之下，含有数百万个白细胞和数十亿个红细胞。” 为了以近100%的准确度查明CTC，Parithera的设备使用微米和纳米流体系统以及磁性纳米颗粒，这些纳米颗粒附着在CTC上并在微流体系统中操纵它们，并用分子条形码标记它们。“在目前肿瘤学中使用的技术中，纳米粒子被患者的白细胞‘吃掉’，从而降低了样本纯度。我们的设计系统克服了这个问题，从医疗保健系统成本的角度来看，使我们的方法变得现实”。最终，这种分析还可用于确保患者体内不再存在癌细胞。”安托万·赫尔佐格说。整个过程是自动化的，并适应临床环境。

该公司于2021年与专业设计师合作，通过EPFL创新副总裁（EPFL’s Vice Presidency for Innovation）运行的项目来设计其设备。人们希望Parithera的系统能够成为肿瘤学家运行的标准测试之一。该公司的目标是在4~5年内推向市场，但仍需要完成临床试验，以确定该设备最适合哪种类型的癌症以及在哪个阶段。安托万·赫尔佐格说：“到目前为止，我们收集的数据使我们对我们系统的潜力非常乐观。CTC存在于大多数类型的癌症中，并且癌症的分期与发现的细胞数量之间存在相关性。”此外，为了使系统界面尽可能易于医疗保健专业人员使用，我们与医院的合作伙伴密切合作，并致力于不断改进与完善，以便尽早应用于临床。

Parithera目前已有4名员工，而且已获得Innosuisse和Venture Kick的启动资金。安托万·赫尔佐格说：“鉴于当今的经济环境，我们的顾问建议我们先等一段时间再启动一轮重大融资。因此，目前我们将继续我们的开发工作，并专注于正在进行的临床试验。他们还计划参加2023年11月8日举行的EPFL投资者日（EPFL’s Investor Day）活动，开始向潜在投资者进行宣传。”

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