Ein Team von Forschern an der Arizona State University und der Mayo Clinic ist die zeigen, wie ein Grundnahrungsmittel der Erde Science-Forschung in biomedizinischen Einstellungen verwendet, um den Krankheitsverlauf vorherzusagen.
Die Forscher testeten einen neuen Ansatz zur Erkennung von Knochenverlustbei Krebspatienten mit Hilfe Kalzium Isotopenanalyse , ob vorhersagen Myelom Patienten mit einem Risiko für die Entwicklung von Knochenläsionen , ein Markenzeichen der Krankheit.
Sie glauben, sie eine vielversprechende Technik, die verwendet werden könnten, um das Fortschreiten der Grafik haben Multiples Myelom , Eine tödliche Krankheit, die schließlich Auswirkungen Knochen eines Patienten. Das Verfahren könnte maßgeschneiderte Therapien helfen, Knochen besser zu schützen und auch als eine Möglichkeit , um eine mögliche Progression der Erkrankung oder des erneuten Auftretens überwachen zu handeln.
" Das Multiple Myelom ist eine Blutkrebs, schmerzhaften und behindernden Knochenläsionen verursachen können ", sagte Gwyneth Gordon, Associate Research Scientist in ASU School of Earth and Space Exploration , und Co-Lead- Autor der Studie . "Wir wollten sehen, ob wir Isotopenverhältnisanalyse , eine gängige Technik in der Geochemie nutzen könnten , um den Ausbruch der Krankheitsprogression zu erkennen. "
"Derzeit gibt es kein guter Weg, um die Veränderungen der Knochen Balance außer retrospektiv mit Röntgenverfahren zu verfolgen ", sagte Ariel Anbar , ein Präsidenten Professor in ASU School of Earth and Space Exploration und dem Department für Chemie und Biochemie . " Zu der Zeit, die Röntgenstrahlen zeigen, etwas, das der Schaden entstanden ist . "
"Im Moment ist der Schmerz in der Regel das erste Anzeichen dafür , dass Krebs die Knochen beeinflussen ", so Rafael Fonseca , Vorsitzender der Abteilung für Medizin an der Mayo-Klinik und Mitglied des Forschungsteams . "Wenn wir es früher durch eine Analyse der Urin oder Blut in Patienten mit hohem Risiko zu erkennen , sie deutlich ihre Versorgung zu verbessern könnte", fügte er hinzu.
Das Research-Team - die Gordon, Melanie Channon und Anbar von ASU und Jorge Monge ( Co-Lead Autor ) , Qing Wu und Fonseca von der Mayo-Klinik umfasst - beschrieben die Tests und ihre Ergebnisse in "Vorhersage multiplem Myelom Krankheitsaktivität durch die Analyse von natürlichen Kalziumisotopen Zusammensetzung ", in einem frühen Online-Ausgabe des Nature Veröffentlichung Leukämie .
Die Technik misst die natürlich vorkommenden Calciumisotope, dass die Forscher glauben, als genaues nahezu Echtzeit- Detektor des Knochenstoffwechsels bei Patienten mit multiplem Myelom zu dienen. Knochenzerstörung beim Myelom manifestiert sich in Knochenläsionen , Osteoporose und Brüche . Die ASU - Mayo Clinic Arbeit baut auf einer früheren NASA Studie des ASU -Team . Dass Forschung konzentrierte sich auf gesunden Probanden , die an einem Experiment .
" Dies ist der erste Beweis dafür, dass die Technik eine gewisse Fähigkeit, Knochenverlust bei Patienten mit der Krankheit zu erkennen ", sagte Anbar , ein Biogeochemiker an der ASU .
Mit dem Verfahren wird Knochenverlust durch sorgfältige Analyse der Isotope von Calcium , die natürlicherweise in Blut vorhanden sind, nachgewiesen . Isotope sind Atome eines Elements, das in ihren Massen unterscheiden . Patienten müssen nicht irgendwelche künstlichen Tracern aufnehmen und sind nicht auf eine Strahlung für den Test ausgesetzt . Der einzige Schaden mit der neuen Methode durchgeführt , Anbar sagte , ist ein Nadelstich für eine Blutentnahme .
Die Technik nutzt die Tatsache gut geerdete Wissenschaftler bekannt, aber normalerweise nicht in der Biomedizin verwendet wird - verschiedene Isotope eines chemischen Elements kann bei leicht unterschiedlichen Geschwindigkeiten reagieren. Der frühere NASA-Studie hat gezeigt, dass , wenn die Knochen bilden die leichteren Isotope von Kalzium geben Sie Knochen ein wenig schneller als die schwereren Isotope. Diese Differenz , genannt Isotopenfraktionierungen , ist der Schlüssel zu dem Verfahren .
Bei gesunden , aktiven Menschen ist Knochen in " Balance ", also Knochen wird bei etwa der gleichen Rate bildet , wie es löst ( resorbiert ) . Aber wenn Knochenverlust auftritt , dann ist die Isotopenzusammensetzung des Bluts wird in den leichteren Isotope angereichert Knochen resorbieren schneller als sie gebildet werden.
Die Wirkung auf den Calciumisotopenist sehr klein , typischerweise weniger als 0,02 Prozent Änderung des Isotopenverhältnisses . Aber auch Effekte, die kleinen können mit präzisen Massenspektrometrie Methoden an der ASU gemessen werden. Mit dem neuen Test , fanden die ASU - Mayo Clinic Forscher , dass es einen Zusammenhang zwischen der , wie aktiv die Krankheit und die Veränderung der Isotopenverhältnisse . Darüber hinaus prognostizierte die Isotopenverhältnisse der Krankheitsaktivität besser als , und unabhängig von , klinische Standardgrößen.
Anbar sagte, dass , während die Methode bei einer kleinen Gruppe von Patienten gearbeitet , noch viel zu tun, um erste Ergebnisse zu überprüfen und verbessern die Effizienz der Analyse werden.
" Wenn die Methode beweist robusten nach sorgfältiger Validierung zu sein , es könnte eine frühere Erkennung von Knochenbeteiligung als derzeit möglich zur Verfügung und auch die Möglichkeit, die Wirksamkeit von Medikamenten zur Bekämpfung von Knochenverlust zu überwachen . "