Lumito presenterar resultat från den framgångsrika konceptvalideringsfasen

Inom arbetsfältet histopatologi så arbetar patologer med att diagnosticera patienter genom att studera bilder av vävnad. De baserar sitt arbete på lång erfarenhet av att studera liknande bilder. Trots patologens tränade ögon så finns det en påtaglig risk för feldiagnostik [1,2], vilket leder till att patienter får onödig eller bristfällig behandling. Dessutom är kostnaden för feldiagnostik avsevärd. 

I mer än ett halvt århundrade har vävnadsprover snittats och färgats med hematoxylin och eosin (H&E) så att patologen kan åskådliggöra cellernas morfologi. I mer än trettio år har man använt en antikropps-baserad teknik, immunohistokemi (IHK, Engelska: IHC), för att visa på existensen av specifika protein i olika typer av vävnad, celltyper eller cellstrukturer. Det är vanligt att använda en kromogenbaserad infärgning kallad DAB för att hitta en typ av protein, samtidigt som man motfärgar vävnaden med en annan färg, ofta hematoxylin, för att visa var cellkärnorna finns. Fluorescens-IHK ger mer kvantitativa resultat, men lider av fotoblekning (vävnaden kan bara avbildas ett begränsat antal gånger innan den fluorescerande färgen är oanvändbar).

Lumitos konceptuellt framtagna reagenser med nanokristaller kan användas inom immunohistokemi.

Lumitos konceptprototyper av infärgningsmedel och avbildningsinstrument
– möjliggör kombinerad luminiscens- och vitljusavbildning
– kan separera och med precision detektera en specifik celltyp i mänsklig vävnad

Studien bygger på många års erfarenhet och är framtagen av Lumitos partner TTP i samarbete med BioIVTs PHASEZERO-team, som specialiserat sig på IHK-studier. Den är utformad för att bortom tvivel bekräfta ovan nämnda påståenden.

Formalinfixerad och paraffininbäddad mänsklig tarmvävnad snittades och infärgades av BioIVT med hjälp av deras automatiserade infärgningsutrustning, transporterades till TTP där den avbildades med Lumitos prototyp-instrument.

Studien är uppbyggd kring att finna epitelceller i slemhinnan genom att använda primära antikroppar som är kommersiellt tillgängliga och som binder till proteiner av typen cytokeratiner (pan-cytokeratin). Denna antikroppsspecifika bindning detekterades genom att använda en sekundär antikropp, som i sin tur var bunden till nanokristaller eller pepparrotsperoxidas (HRP) enzym (och påföljande DAB-kromogen).

 

Figur 1. Vitljusbild med hematoxylininfärgade cellkärnor (blå-gröna) och epitelceller färgade med cytokeratin (brun DAB-kromogen). Bildkvaliteten är begränsad av den väldigt tidiga instrumentprototypen.

I Figur 1 visas vävnad infärgad med en pan-cytokeratin-specifik antikropp och visualiserad med DAB, vilket ger den förväntade bruna färgen på och omkring epitelceller i slemhinnan. Detta är ett exempel på högkvalitativ DAB-infärgning, men notera att färgen utbredning inte är så noggrann.

 

Figur 2. Vitljusbild av mänsklig tarmvävnad infärgad med hematoxylin. Bildkvaliteten är begränsad av den väldigt tidiga instrumentprototypen.

Figur 2 visar en vitljusbild av vävnaden färgad med hematoxylin och nanokristaller.

 

Figur 3. Luminescensbild där cytokeratin (röd/vit) detekterats med hjälp av nanokristaller. Bildkvaliteten är begränsad av den väldigt tidiga instrumentprototypen.

I Figur 3 är luminiscenssignalen av cytokeratin-uttrycket i vävnad färgad med hematoxylin och nanokristaller. Informationen i denna bild är insamlad oberoende av cell- och vävnadsmorfologin i Figur 2, men kan enkelt sammanfogas denna för att vägleda betraktaren (Figur 4). Separationen av bilddata snabbar upp diagnosticeringen genom att lyfta fram de områden i vävnaden som är av intresse.

 

Figur 4. Vitljusbild av hematoxylininfärgade cellkärnor (blå-grön) sammanfogad med en luminiscenssignal från nanokristallerna (cytokeratin; röd/vit). Notera att färgerna som används för att visualisera luminiscensen kan väljas av användaren. Bildkvaliteten är begränsad av den väldigt tidiga instrumentprototypen.

Figur 4 visar en illustration som är konstruerad genom att sammanfoga två bilder (vitljus och luminiscens) av vävnad infärgad med nanokristaller och hematoxylin. Färgerna som används för att visualisera luminiscenssignalen kan väljas av användaren.

Sammanfattningen från studien är att den fullt ut stödjer ovanstående påståenden och att konceptvalideringsarbetet därmed är klart.

[1] Cabillic et al. ALK IHC and FISH discordant results in patients with NSCLC and treatment response: for discussion of the question—to treat or not to treat? ESMO Open. 2018; 3(6): e000419.Published online 2018 Sep 17. doi: 10.1136/esmoopen-2018-000419

[2] Elmore et al. Diagnostic Concordance Among Pathologists Interpreting Breast Biopsy Specimens. JAMA. 2015;313(11):1122–1132. doi:10.1001/jama.2015.1405

Lumito

Lumito är ett bolag som är specialiserat inom medicinsk forskning och utveckling på avbildningsteknik. Tekniken som baseras på så kallade uppkonverterande nanopartiklar (UCNP – Up Converting Nano Particles) syftar till att höja bildkvaliteten i biomedicinska avbildningstekniker.

Lumitos patent omfattar, att tillsammans med nanopartiklar som markör, skapa bilder med hög upplösning av vävnader i till exempel tumörer. Tekniken har flera potentiella användningsområden, men i första hand har Lumito valt att fokusera på digital patologi.
Ett samarbetsavtal gällande utveckling av instrument och infärgningsvätskor har tecknats med TTP plc (The Technology Partnership) i Cambridge UK.

Bolagets aktier Lumito MTF och teckningsoptioner Lumito MTF TO1 handlas på marknadsplatsen NGM Nordic MTF.

TTP 

www.ttp.com 

TTP är ett oberoende teknikföretag där forskare och ingenjörer samarbetar med uppfinningar, design och utveckling av nya produkter och teknologier. Med 30 år av innovation bakom sig kan våra multidisciplinära team leverera på alla delar i ett projekt, från forskning till ideskapande, design, ingenjörskonst och produktion. 

TTPs anläggningar håller toppklass och är ett av Europas största teknologinav i Cambridge, Storbritannien. Här arbetar vi inom ett brett spektrum av branscher – bl.a. hälsa, telekom, industri och konsument – för att göra genombrott som bär med sig stort kommersiellt värde till våra klienter och där tekniken ger fördelar till oss alla. 

BioIVT 

BioIVT, före detta BioreclamationIVT, är en ledande global leverantör av forskningsmodeller och värdehöjande forskningstjänster inom läkemedelsforskning och -utveckling. Vi specialiserar oss inom kontroll och sjukdombetingade biologiska prover från vävnad från bl.a. människa, djur, cellprodukter, blod och andra biologiska vätskor. Vår ojämförligt stora portfolio av kliniska prover stödjer forskning inom precisionsmedicin and arbetet med att förbättra patientens behandling genom att koppla genomgripande klinisk data till donatorernas prover. Vår PHASEZERO® forskningstjänst-team arbetar tillsammans med våra klienter för att validera target och biomarkörer, göra fenotypbestämningar för att karaktärisera nya behandlingar, samt utveckla haltbestämningar och in vitro modeller för lever. Som den främsta leverantören av ADME-toxikologimodellsystem, inklusive hepatocyter och subcellulära fraktioner, gör BioIVT så att forskare bättre kan förstå farmakokinetiken och läkemedelsmetabolismen för nya substanser och deras effekt på sjukdomsförloppen. Genom att kombinera vår tekniska expertis, utmärkta kundtjänst, och ojämförligt stora tillgång till biologiska prover, fungerar BioIVT som en partner till forskarsamhället och dess arbete för att förbättra vetenskapen. Mer information finns på www.bioivt.com eller följ bolaget på Twitter @BioIVT.