Rakovina prostaty je jednou z najčastejších príčin úmrtia na rakovinu u mužov vo väčšine oblastí sveta a ročný počet úmrtí na rakovinu prostaty každým rokom stúpa. Predpokladom pre čo najlepšie vyhliadky do budúcnosti je odhalenie ochorenia v počiatočnom štádiu, ktoré dokáže zvýšiť šancu na prežitie pacienta [1]. V diagnostike karcinómu prostaty sa ako zlatý štandard používa prostatický špecifický antigén - PSA. PSA je bielkovina, ktorú tvoria žľazové bunky v tkanivách prostaty postihnutej rakovinou ale aj zdravej prostaty, prostaty postihnutej zápalom či benígnou prostatickou hyperpláziou [2]. Keďže špecificita PSA na rakovinové ochorenie je nízka, snahou je hľadať nové špecifickejšie biomarkery. Ich vhodnou kombináciou je možné zvýšiť šancu na včasné odhalenie ochorenia. V tejto práci sme sa zamerali na aminokyselinu sarkozín (N-metylglycín), medziprodukt metabolizmu glycínu, ktorého hladiny v moči aj v krvi sú pri rakovine prostaty zvýšené [3].

Sarkozín bol detegovaný v trojelektródovom systéme metódou cyklickej voltampérometrie v potenciálovom rozsahu +0,1 V až -1,0 V prostredníctvom enzýmu sarkozín oxidáza (EC1.5.3.1). Tento flavoenzým patrí do skupiny oxidoreduktáz a vo vodnom prostredí dokáže oxidatívne demetylovať sarkozín pričom ako produkty vznikajú glycín, formaldehyd a peroxid vodíka, ktorý je možné elektrochemicky stanoviť. Enzým bol imobilizovaný na elektródach zo sklovitého uhlíka (GCE) a elektródach značky BVT Technologies s vopred upraveným povrchom obsahujúcim MXén - nový 2D nanomateriál a chitosan. V rámci práce sme analyzovali správanie pripravených elektród s vrstvou MXén+chitosan/SOx resp. MXén+chitosan/glutaraldehyd/SOx v prostredí fosfátového pufra v prítomnosti rôznych koncentrácií sarkozínu. Okrem elektrochemickej analýzy bola vykonaná aj mikroskopia atomárnych síl a skenovacia elektrónová mikroskopia. Výsledky práce poukazujú na možnosť využitia pripraveného biosenzora na detekciu sarkozínu v moči pacientov, ktorý by mohol byť využitý pri diagnostike rakoviny prostaty.

Táto práca je výsledkom realizácie projektu VEGA 2/0137/18 a 2/0090/16, a APVV 17-0300. Radi by sme poďakovali podpore z ERC Proof of Concept grant (No. 825586).

[1] Tkáč J. et al.; Prostate-specific antigen glycoprofiling as diagnostic and prognostic biomarker of prostate cancer, Interface Focu, 2019, Vol. 9.
[2] Damborská D. et al.; Nanomaterial-based biosensors for detection of prostate specific antigen, Microchimica Acta, 2017, Vol. 184, p.3049-3067
[3] Rebelo S.C.R.T. et al.;  Sarcosine oxidase composite screen-printed electrode for sarcosine determination in biological samples, Analytica Chimica Acta, 2014, Vol. 850, p. 26-32