Deteksi Cepat untuk 13 Jenis Kanker dengan Sejumlah kecil Darah: Teknologi Deteksi microRNA

Pada 19 Oktober 2020, teknologi deteksi microRNA Toshiba menerima penghargaan CEATEC※1 AWARD 2020 dari Menteri Ekonomi, Perdagangan, dan Industri Jepang. Teknologi ini memungkinkan deteksi dini kanker dengan mengukur konsentrasi mikroRNA dalam darah yang disekresikan oleh sel. Kehadiran sel kanker menghasilkan peningkatan kadar molekul mikroRNA tertentu dalam darah dan Toshiba telah mengembangkan metode elektrokimia unik untuk mendeteksi perubahan ini. Keunggulan dari teknologi ini terletak pada waktu deteksi dan biaya yang rendah. Artikel ini memperkenalkan signifikansi dan fitur teknologi deteksi microRNA serta wawancara dengan peneliti Koji Hashimoto, yang mengembangkan teknologi luar biasa ini. ※1 CEATEC (Pameran Gabungan Teknologi Terdepan): Pameran internasional teknologi TI, yang bertujuan memberikan kontribusi pada penciptaan dan pengembangan nilai dan pasar baru. Menentukan keberadaan kanker dengan microRNA Menurut Organisasi Kesehatan Dunia (World Health Organization), kanker adalah penyebab kematian kedua secara global, dan bertanggung jawab atas sekitar 9,6 juta kematian pada 2018※2. Secara global, sekitar 1 dari 6 kematian disebabkan oleh kanker. Di Jepang, kanker telah menjadi penyebab utama kematian sejak tahun 1981, dan sekitar 1 dari 3,7 orang meninggal karena kanker※3. Kementerian Kesehatan Tenaga Kerja dan Kesejahteraan Jepang mendorong adanya tes pendeteksian kanker berdasarkan bukti ilmiah. ※2 lembar fakta dari Organisasi Kesehatan Dunia, https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/cancer ※3 Ikhtisar Laporan Bulanan dan Tahunan Statistik Demografi (Angka Perkiraan): Dalam tren tahunan penyebab kematian utama, kanker secara konsisten meningkat, peringkat No. 1 dari tahun 1981 hingga saat ini. Dengan kata lain, atas dasar kemajuan dunia pengobatan, deteksi dini dan pengobatan kanker mengangkat tingkat kelangsungan hidup pasien. Dalam kasus kanker paru-paru, tingkat kelangsungan hidup 5 tahun untuk stadium II adalah sekitar 60%, tetapi bila masih pada stadium 0, tetap di 97%※4. Bahkan jika kita terkena kanker, meningkatkan tingkat kelangsungan hidup melalui deteksi dini memberi kontribusi baik dalam mempertahankan dan meningkatkan kualitas hidup maupun menghemat biaya perawatan kesehatan. ※ 4 Komite Pendaftaran Bersama Kanker Paru, Tingkat kelangsungan hidup lima tahun setelah operasi kanker paru berdasarkan data registri kanker paru-paru nasional tahun 2010, Journal of Thoracic Oncology 14, 212-222 (2019) Dalam strategi manajemen jangka menengah Toshiba, Toshiba Next Plan, Toshiba Group berfokus pada bisnis perawatan kesehatan termasuk pengobatan presisi, yang menonjolkan "deteksi sangat-dini" dan "personalisasi perawatan" sebagai intinya. Hal ini dipandu oleh filosofi Grup, "Berkomitmen bagi manusia, Berkomitmen bagi Masa Depan", dan bertujuan untuk masa depan di mana semua orang dapat menjalani hidup yang sehat dan berkualitas tinggi. Hashimoto dari Pusat Riset dan Pengembangan Perusahaan Toshiba menyadari teknologi deteksi sangat-dini untuk menangkap sejumlah kecil mikroRNA yang disekresikan oleh sel kanker di dalam darah.

Koji Hashimoto, Anggota Senior, Nanomaterials and Frontier Research Laboratories, Toshiba Corporate Research and Development Center “Pada awalnya, kami mempelajari teknologi pendeteksian DNA dengan menggunakan metode elektrokimia. Pada tahun 2010, kami mengomersialkan diagnostik in vitro untuk mendeteksi human papillomavirus (mikroorganisme patogen yang dikatakan sebagai penyebab kanker serviks). Karena DNA dan RNA memiliki struktur yang serupa, teknologi ini telah digunakan dalam pengembangan teknologi deteksi microRNA.” RNA adalah struktur rantai tunggal yang terdiri dari 20 jenis basa, yang cenderung bereaksi lebih efisien dibandingkan dengan DNA. Di antara beberapa jenis RNA, mikroRNA dianggap mengontrol sintesis protein dan lainnya, dan jenis mikroRNA tertentu disekresikan dari sel kanker ke dalam darah. Dengan memanfaatkan properti ini, teknologi deteksi microRNA Toshiba dapat menentukan ada atau tidaknya kanker.

Mendeteksi microRNA yang semakin banyak disekresikan dalam sel kanker untuk menentukan apakah ada kanker Kelahiran dan Ekspektasi dari Teknologi Deteksi microRNA Pada awal penelitian, tidak mudah untuk berhasil mendeteksi microRNA. Perlu waktu enam tahun untuk mengembangkan teknologi ini. Tiga tahun dihabiskan untuk memverifikasi mekanisme prinsip dalam mendeteksi dengan akurasi tinggi mikro-RNA. Akurasi di sini berarti "kemungkinan bahwa mikroRNA benar-benar terkandung dalam sampel yang dinilai positif (ada mikroRNA)." Karena begitu sulitnya mencapai ketepatan sasaran, Hashimoto merasa sangat cemas. “Kapan saya bisa mengukur microRNA dalam darah?” Namun, setelah bertahun-tahun, Hashimoto memperoleh 99% akurasi sebagai hasil penelitiannya, berdasarkan uji coba harian dan kesalahan serta keahlian yang ia peroleh dalam teknologi deteksi DNA. Ia pun berhasil mempersingkat waktu pengujian dan memperkecil ukuran perangkat. “Penelitian bioteknologi seringkali membutuhkan banyak waktu untuk mendapatkan hasil yang diperlukan. Perusahaan kami mengakui pentingnya penelitian ini dan mengizinkan saya menyelesaikannya sampai akhir. Dengan ini, saya menegaskan kembali bahwa Toshiba adalah perusahaan litbang sejati yang sangat menghargai teknologi dan penelitian.”

Teknologi ini membuka kemungkinan untuk dapat menguji dengan sejumlah kecil darah yang dikumpulkan selama pemeriksaan kesehatan dan untuk mendeteksi kanker pada tahap yang sangat dini. Menarik juga untuk dapat menguji banyak orang secara bersamaan, karena teknologi ini memungkinkan kami mendapatkan hasil dalam 2 jam per pengujian. 13 jenis kanker menjadi target saat ini, dan jika positif, tes tambahan akan dilakukan untuk mengidentifikasi jenis kanker itu.

Cancers targeted by microRNA detection technology Kanker yang ditargetkan oleh teknologi deteksi microRNA Toshiba bertujuan untuk memperkenalkan teknologi deteksi microRNA dalam berbagai jenis pemeriksaan medis dalam meningkatkan ketersediaan bagi lebih banyak orang untuk menggunakannya dalam asuransi kesehatan. Menanggapi upaya ini, Penghargaan dari Menteri Ekonomi, Perdagangan dan Industri Jepang menilai bahwa hal itu diharapkan dapat berkontribusi untuk “Memastikan hidup yang sehat dan mendorong kesejahteraan di semua usia” dari UN SDGs (Tujuan Pembangunan Berkelanjutan - Sustainable Development Goals). Selain mendeteksi kanker, perkembangan global untuk berbagai perawatan medis termasuk deteksi penyakit selain kanker juga menjanjikan. “Saya ingin meningkatkan sisa 1% dari 99% akurasi. Kami dapat menemukan bahwa microRNA sangat relevan dengan kanker, jadi menggabungkan beberapa microRNA dapat meningkatkan akurasi deteksi dan juga memungkinkan kami untuk membedakan jenis kanker”, kata Hashimoto. Kemajuan penelitian dan pengembangan Toshiba masih terus berlangsung. Peneliti dan insinyur sedang mencari cara yang lebih baik, dan teknologi yang dikembangkan dan diwariskan selama bertahun-tahun akan memberikan janji akan hari baru dalam perawatan kesehatan. https://asia.toshiba.com/news-release/highlights/speedy-detection-of-13-cancer-types-using-a-tiny-amount-of-blood-microrna-detection-technology