人造痣作为预警系统从而发现人体癌症病毒

除了心血管疾病外，癌症已成为工业化国家的主要死因。许多受影响的人只有在肿瘤广泛发展后才被诊断出来。这往往会显着减少恢复的机会：前列腺癌的治愈率为32％，结肠癌仅为11％。能够可靠和早期发现这些肿瘤不仅可以挽救生命，还可以减少对昂贵的压力治疗的需求。

与巴塞尔苏黎世联邦理工学院生物系统科学与工程系教授Martin Fussenegger合作的研究人员现在提出了一个解决这个问题的可能的解决方案：一个用作早期预警系统的合成基因网络。它在非常早期的阶段，即当血液中的钙水平由于发展中的肿瘤而升高时，识别四种最常见的癌症类型 - 前列腺癌，肺癌，结肠癌和乳腺癌。

预警系统包括一个遗传网络，生物技术专家将其整合到人体细胞中，然后将其插入植入物中。然后将这种包封的基因网络植入皮下，并持续监测血钙水平。

只要钙水平在较长时间内超过特定的阈值，就会触发信号级联反应，引发基因修饰细胞中人体鞣制色素黑色素的产生。然后皮肤形成肉眼可见的棕色痣。

在通过常规诊断可以检测到癌症之前，痣就出现了很久。Fussenegger解释说：“植入物携带者应该在痣出现后再去看医生进一步评估。恐慌是没有理由的。ETH教授强调：“痣并不意味着这个人很快就会死亡。”它只是意味着澄清和必要的治疗是必要的。

研究人员使用钙作为四种癌症发展的指标，因为它在体内受到强烈调节。骨骼充当缓冲区，可以平衡浓度差异。但是，当血液中检测到过多的钙时，这可能是四种癌症之一的征兆。

Fussenegger说：“早期发现显着提高了生存的机会。例如，如果早期发现乳腺癌，恢复的机会是98％然而，如果肿瘤诊断太晚，只有四分之一的女性有很好的恢复机会。“现在，人们一般只有在肿瘤开始出现问题时才去看医生，不幸的是，到那时候通常已经太晚了。”

该植入物还有一个额外的优势：“它主要用于自我监测，使其非常具有成本效益，”ETH教授解释说。但是，对于那些宁愿不处理恒定压力的人来说，也可以使用植入物，该植入物仅在红光下产生可见的标记。“这个定期检查可以由他们的医生进行。”

缺点是这种植入物的使用寿命是有限的，正如Fussenegger在文献中发现的那样。“其他研究表明，封装的活细胞持续约一年，然后，它们必须灭活并被替换。”

到目前为止，这种早期预警种植体是一种原型;最近发表在“科学转化医学 ”杂志上的相关工作是一项可行性研究。研究人员在老鼠模型和猪皮肤上测试了他们的早期预警系统。它在这些测试中可靠运行。只有当钙浓度达到高水平时才产生痣。

巴塞尔的科学家在进行人体测试之前还有很长的路要走。ETH教授说：“持续发展和临床试验尤其费时费力，而我们作为一个研究小组无法承受。”但是，他想推广他的发展的翻译，以便有朝一日他们将导致适用的产品。他估计，将这种癌症诊断植入市场成熟度至少需要十年的研究和开发。

作为Fussenegger描述这一新发现的“生物医学纹身”的概念也适用于其他逐渐发展的疾病，如神经退行性疾病和荷尔蒙失调。原则上，研究人员可以取代分子传感器来测量钙以外的生物标志物。