Daems E, Bassini S, Marië,n L, Op de Beeck H, Stratulat A, Zwaenepoel K, Vandamme T, op de Beeck K, Koljenovic S, Peeters M, Van Camp G, De Wael K (2023) Singlet oxygen-based photoelectrochemical detection of single-point mutations in the KRAS oncogene. 115957–7
Abstract: Single nucleotide point mutations in the KRAS oncogene occur frequently in human cancers, rendering them intriguing targets for diagnosis, early detection and personalized treatment. Current detection methods are based on polymerase chain reaction, sometimes combined with next-generation sequencing, which can be expensive, complex and have limited availability. Here, we propose a novel singlet oxygen (1O2)-based photoelectrochemical detection methodology for single-point mutations, using KRAS mutations as a case study. This detection method combines the use of a sandwich assay, magnetic beads and robust chemical photosensitizers, that need only air and light to produce 1O2, to ensure high specificity and sensitivity. We demonstrate that hybridization of the sandwich hybrid at high temperatures enables discrimination between mutated and wild-type sequences with a detection rate of up to 93.9%. Additionally, the presence of background DNA sequences derived from human cell-line DNA, not containing the mutation of interest, did not result in a signal, highlighting the specificity of the methodology. A limit of detection as low as 112 pM (1.25 ng/mL) was achieved without employing any amplification techniques. The developed 1O2-based photoelectrochemical methodology exhibits unique features, including rapidity, ease of use, and affordability, highlighting its immense potential in the field of nucleic acid-based diagnostics.
Keywords: University Hospital Antwerp; A1 Journal article; Center for Oncological Research (CORE); Antwerp Electrochemical and Analytical Sciences Lab (A-Sense Lab); Medical Genetics (MEDGEN)
Impact Factor: 12.6
DOI: 10.1016/J.BIOS.2023.115957
|
“De belofte van hoofdhalskankerorganoïden in kankeronderzoek : een blik op de toekomst”. Zaryouh H, Verswyvel H, Bauwens M, Van Haesendonck G, Deben C, Lin A, De Waele J, Vermorken JB, Koljenovic S, Bogaerts A, Lardon F, Smits E, Wouters A, Onco-hemato : multidisciplinair tijdschrift voor oncologie 17, 54 (2023)
Abstract: Hoofd-halskanker vormt een aanzienlijke uitdaging met bijna 900.000 nieuwe diagnoses per jaar, waarbij de jaarlijkse incidentie blijft stijgen. Vaak wordt de diagnose pas in een laat stadium gesteld, wat complexe behandelingen noodzakelijk maakt. Terugval van patiënten is helaas een veelvoorkomend probleem. De gemiddelde overlevingsduur is beperkt tot enkele maanden. Daarom is er een dringende behoefte om nieuwe, veelbelovende behandelingen te ontwikkelen voor patiënten met hoofd-halskanker. Voor het bereiken van deze vooruitgang spelen innovatieve studiemodellen een cruciale rol. Het ontwikkelen van deze nieuwe behandelingen start met laboratoriumonderzoek, waarbij traditionele tweedimensionale celculturen hun beperkingen hebben. Daarom verschuiven onderzoekers hun aandacht meer en meer naar geavanceerdere driedimensionale modellen, met hoofd-halskankerorganoïden als beloftevol nieuw model. Dit model behoudt immers zowel het genetische profiel als de morfologische kenmerken van de originele tumor van de hoofd-halskankerpatiënt. Hoofdhalskankerorganoïden bieden daarom de mogelijkheid om innovatieve behandelingen te testen en kunnen mogelijk zelfs de respons van een patiënt op bepaalde therapieën voorspellen. Hoewel tumororganoïden als ‘patiënt-in-het-lab’ veelbelovend zijn, zijn er uitdagingen te overwinnen, zoals de ontwikkelingstijd en de toepasbaarheid bij alle tumortypes, evenals het ontbreken van immuuncellen en andere micro-omgevingscomponenten. Er is daarom een grote behoefte aan gestandaardiseerde protocollen voor de ontwikkeling van organoïden en verkorting van de ontwikkelingstijd. Concluderend bieden driedimensionale hoofd-halskankerorganoïden een veelbelovend perspectief voor de toekomst van kankerbehandelingen. Ze hebben het potentieel om bij te dragen aan de ontwikkeling van gepersonaliseerde behandelingen en zo de overlevingskansen van kankerpatiënten te verbeteren. Het is echter belangrijk om hun voorspellend vermogen en toepassingsmogelijkheden verder te onderzoeken, voordat ze op grote schaal worden geïmplementeerd.
Keywords: A2 Journal article; Center for Oncological Research (CORE); Plasma Lab for Applications in Sustainability and Medicine – Antwerp (PLASMANT)
|
