Co to jest chip z krążących komórek nowotworowych?

W drugim sezonie popularnego programu telewizyjnego Discovery Channel „ Pogromcy mitów ” Adam i Jamie próbowali ustalić, czy współczesna technologia może ułatwić znalezienie igły w stogu siana, przez co ten stary stereotyp stał się nieaktualny. Obaj mężczyźni użyli ognia, wody, magnesów i agitatorów do skonstruowania skomplikowanych maszyn do znajdowania igieł, ale to, co spodziewali się zająć tylko godzinę, przekształciło się w całodzienne wydarzenie. Nawet przy najlepszej technologii i pomysłach wydawało się, że znalezienie igły w stogu siana nadal będzie trudnym zadaniem.

Jeśli chodzi o raka , igłą w stogu siana jest krążąca komórka nowotworowa , czyli CTC. Ta komórka krwi uwalnia się od guzów nowotworowych i przemieszcza się przez krwioobieg do innych części ciała w procesie znanym jako przerzuty lub rozprzestrzenianie się raka. Wiele zgonów z powodu raka przypisuje się rozmieszczeniu komórek rakowych we krwi . Ale pomimo szkód, jakie te komórki wyrządzają, bardzo trudno je znaleźć; na każdy miliard komórek krwi może być tylko jedna krążąca komórka nowotworowa [źródło: Anthes ].

Lekarze od dawna wiedzieli, że te maleńkie komórki mogą decydować o skuteczności leczenia raka – spadek liczby CTC wskazywałby, że rak zareagował na terapię, podczas gdy wzrost lub niezmienienie oznaczałoby, że nadszedł czas, aby spróbować czegoś innego. Jednak pomimo imponujących ograniczeń, jakie stworzyła technologia medyczna, lekarzom brakowało odpowiednich środków do zliczania tych komórek. Poprzednie urządzenia używane do śledzenia CTC były skuteczne tylko u około 20 do 60 procent pacjentów z zaawansowanym rakiem [źródło: Anthes]. Ponieważ urządzenia te były w stanie zlokalizować komórki tylko u zaawansowanych pacjentów, mogło być już za późno na wypróbowanie innego sposobu leczenia. Ponadto urządzenia wymagały wstępnego przetwarzania, które czasami niszczyło kilka dostępnych krążących komórek nowotworowych, co utrudniało poszukiwanie innych wskazówek na temat natury nowotworu.

Ale pod koniec 2007 roku pojawiły się wieści, że możemy znaleźć te igły w naszym krwiobiegu za pomocą urządzenia o wiele prostszego i prostszego niż cokolwiek, co Adam czy Jamie mogliby wymyślić. Wynalezienie chipa z krążących komórek nowotworowych daje obietnicę natychmiastowej informacji zwrotnej dla lekarzy na temat działania leczenia raka, nawet w najwcześniejszych stadiach, co pozwoli im w razie potrzeby wypróbować inną metodę. Dowiedz się więcej o tym, jak ten wynalazek łapie te trudne do znalezienia krążące komórki nowotworowe na następnej stronie.

Czym więc jest chip z krążącej komórki nowotworowej i jak opracowali go naukowcy z Massachusetts General Hospital? Chip jest wielkości wizytówki, choć obsługuje znacznie więcej informacji niż imię i nazwisko oraz adres e-mail. Ponieważ krążące komórki nowotworowe (CTC) są tak rzadkie, chip musi być w stanie obsłużyć dość duże próbki krwi w porównaniu z ilością krwi z nakłucia palca, którą były w stanie obsłużyć poprzednie urządzenia. A w tej dużej próbce chip musiał być w stanie wykryć tę nieuchwytną igłę w krwiobiegu, CTC.

Chip zawiera 78 000 postów, każdy wielkości ludzkiego włosa , do wyszukiwania komórek. Każdy post jest pokryty przeciwciałami , które przyciągają CTC, ale nie inne komórki krwi. Naukowcy podłączają chip do procesora, a następnie próbki krwi przechodzą bardzo powoli nad i przez chip; Szybkość przepływu krwi została starannie zaprojektowana tak, aby wszystkie komórki krwi w próbce stykały się ze sztyftem. Cały proces trwa kilka godzin. Gdy krew wchodzi w kontakt z chipem, CTC są wyciągane z próbki przez przeciwciała. Następnie chip można zbadać za pomocą obrazowania komputerowego lub mikroskopu w celu określenia liczby komórek.

Naukowcy z Massachusetts General Hospital opublikowali swoje wstępne odkrycia dotyczące układu CTC w grudniu 2007 r., a wczesne testy wykazały, że proces ten działa całkiem dobrze. Za pomocą chipa naukowcy zebrali CTC w 115 próbkach krwi od 68 pacjentów z zaawansowanym rakiem płuc, piersi, prostaty, okrężnicy i trzustki [ źródło: MGH Cancer Center ]. Grupa badana obejmowała 116 próbek krwi, co oznacza, że ​​CTC byli w stanie ukryć się tylko w jednej próbce krwi; ta próbka była znacznie mniejsza niż pozostałe [źródło: Smith ]. Aby udowodnić, że chip nie dostarczy fałszywych wyników, zbadano również 20 zdrowych próbek krwi. Chip, jak można się było spodziewać, nie wykrył żadnych CTC w tych próbkach.

Korzyści odniosą nie tylko pacjenci w zaawansowanym stadium. Chip znalazł również CTC w 100 procentach próbek dostarczonych przez pacjentów we wczesnych stadiach raka prostaty [źródło: Smith ]. Dla wszystkich pacjentów chip jest bardzo obiecujący, jeśli chodzi o śledzenie skuteczności niektórych metod leczenia raka. Naukowcy użyli chipa z dziewięcioma pacjentami poddawanymi leczeniu raka i byli w stanie zmierzyć spadek liczby CTC, który odpowiadał zmniejszeniu wielkości guza [źródło: MGH Cancer Center ]. Spadek liczby komórek dostarcza bardziej natychmiastowych informacji o skuteczności leków lub terapii, po prostu dlatego, że zmiany w guzie pojawiają się dłużej [źródło: Anthes ].

Co więcej, chip wychwytuje te CTC w stanie nienaruszonym, co umożliwia przyszłe badania nad naturą tych komórek. W badaniu uzupełniającym opublikowanym w lipcu 2008 r. naukowcy, którzy za pomocą chipa byli w stanie pobrać CTC z 27 próbek krwi od pacjentów z rakiem płuc [źródło: Gardner ]. Następnie naukowcy wykorzystali komórki do identyfikacji mutacji genetycznych z 92-procentowym wskaźnikiem powodzenia; ten typ mutacji genetycznych wskazuje, czy dana klasa leków jest skuteczna w leczeniu [źródło: Massachusetts General Hospital ]. Dzięki chipowi lekarze mogą zapewnić ukierunkowaną terapię i uniknąć wtórnego poszukiwania igły w stogu siana, polegającej na znalezieniu właściwej terapii dla raka, który ma więcej niż jedno leczenie.

Chociaż te wczesne sukcesy są obiecujące, należy przeprowadzić większe badania kliniczne, zanim zobaczymy chip CTC w rutynowych badaniach raka. Jednak naukowcy nie uważają, że chip powinien być drogi w produkcji, a firma biotechnologiczna jest już zaangażowana w komercyjny rozwój projektu [źródło: Anthes ].

Więcej informacji na tematy związane z rakiem znajdziesz w linkach na następnej stronie.

Powiązane artykuły

Więcej świetnych linków