NOVI NOSIVI UREĐAJ MOŽE PRECIZNIJE OTKRITI RAK

Istraživači sa Sveučilišta Michigan razvili su i sada testiraju uređaj koji nazivaju "oličenjem precizne medicine" koji otkriva rak u cirkulirajućoj krvi.

Nedavni napori na razvoju nosivog uređaja koji može otkriti rak u krvotoku obećavaju.

"Nitko ne želi napraviti biopsiju", kaže dr. Daniel Hayes, Stuart B. Padnos, profesor istraživanja raka dojke na Sveučilištu Michigan Rogel Center za rak u Ann Arbor.

Biopsije su invazivne i mogu biti neugodne, ali ipak su trenutno najtočnija metoda utvrđivanja ima li osoba karcinom ili ne.

Ali, dr. Hayes sugerira, "Ako bismo mogli dobiti dovoljno stanica raka iz krvi, mogli bismo ih upotrijebiti za učenje o biologiji tumora i izravnu skrb za pacijente."

Dr. Hayes i njegov tim nedavno su razvili nosivi uređaj koji može "filtrirati" cirkulirajuću krv za stanice raka koji bi - ako prođe sve testove - mogao zamijeniti tekuće biopsije gdje zdravstveni radnici uzimaju uzorke krvi ili urina od pojedinaca kako bi tražili biljege Rak.

Tumori raka oslobađaju stanice u krv, što znači da bi, barem u teoriji, uzimajući uzorak krvi i analizirajući ga, stručnjak trebao biti u mogućnosti otkriti prisutnost raka.

Međutim, to je lakše reći nego učiniti, jer, čak i kod ljudi koji imaju zloćudne tumore, uzorci krvi možda neće otkriti puno ili uopće ništa, jer stanice raka čiji se tumori oslobađaju u krv brzo cirkuliraju i možda se neće pojaviti u jedan uzorak krvi.

Potaknuti ovom komplikacijom, dr. Hayes i njegovi kolege sa Sveučilišta u Michiganu smislili su uređaj koji može obaviti sav posao testiranja tekuće biopsije, ali zapravo "skenirajući" krvotok za stanice raka.

Za sada je tim testirao ovaj uređaj na psima i nalaze objavio u časopisu Prirodne komunikacije.

Izazovi u postizanju učinkovitog dizajna

Istraživači objašnjavaju da iako većina stanica raka koje završe u krvotoku ne opstaju dugo, one koje prežive mogu završiti u različitim dijelovima tijela i stvoriti novi, metastatski tumor.

Nosivi uređaj je oko 2 x 2,75 x 1 inč.
Zasluge za sliku: dr. Tae Hyun Kim

Iz tog razloga važno je što prije otkriti prisutnost karcinoma i usmjeriti ga prema odgovarajućem liječenju, sprječavajući njegovo širenje i nanošenje daljnjih šteta.

Kad su odlučili isprobati i razviti nosivi uređaj za pregled stanica raka u krvi, dr. Hayes i kolege suočili su se s nizom prepreka koje su morali zaobići.

Prvo, uređaj je veličine oko 2 x 2,75 x 1 inč, ali mora odgovarati cijeloj tehnologiji probira i analize krvi koja obično iznosi strojeve visoke kao radni stol. Zatim su morali pronaći načine kako ovaj nosivi uređaj učiniti učinkovitim i sigurnim.

"Najizazovniji dijelovi bili su integriranje svih komponenata u jedan uređaj, a zatim osiguravanje da se krv ne zgruša, da stanice ne začepe čip i da je cijeli uređaj potpuno sterilni", objašnjava prvi autor studije , Tae Hyun Kim, dr. Sc.

Tim je donio neka kreativna rješenja za sve ove probleme. Prvo, pronašli su način miješanja krvi koja prolazi kroz uređaj s antikoagulansom (sredstvom za zgrušavanje krvi) - heparinom. Zatim su smislili način kako osigurati da uređaj ostane sterilan, a da pritom ne utječe na antitijela na čipu koja pomažu u identificiranju stanica karcinoma.

Što se tiče čipa koji leži u srži ovog uređaja, istraživači objašnjavaju da koristi grafen oksid za stvaranje mehanizama "filtriranja" napunjenih antitijelima koja su u stanju zauzeti preko 80 posto stanica raka prisutnih u krvi.

‘Utjelovljenje precizne medicine’

Da bi testirali ovaj uređaj, istraživači su radili sa zdravim psima kojima su ubrizgavali stanice ljudskog raka. Tim uvjerava da ovaj tretman nema dugoročni učinak na životinje čiji se imunološki sustav riješi stranih stanica u roku od nekoliko sati od injekcije.

U svom su eksperimentu istražitelji davali psima blaga sedativa, tijekom prvih nekoliko sati nakon injekcija stanica raka, a zatim su postavili uređaje za probir.

Uz to, tim je sakupljao uzorke krvi od svake životinje svakih 20 minuta i zasebno ih pregledavao na stanice raka, koristeći čipove istog dizajna kao i one koje su ubacili u eksperimentalne uređaje.

Istraživači su otkrili da je nosivi uređaj identificirao i prikupio 3,5 puta više stanica raka po mililitru krvi nego što je to učinio isti čip prilikom "skeniranja" uzoraka krvi in vitro.

„To je razlika između sigurnosne kamere koja snima snimku vrata svakih pet minuta ili snima videozapis. Ako uljez uđe između snimaka, ne biste znali za to ”, kaže koautorica studije, dr. Sc. Sunitha Nagrath

U budućim studijama istraživači imaju za cilj usavršiti nosivi uređaj povećavanjem brzine obrade krvi. Da bi ga dalje testirali, u realnijem kontekstu, istražitelji ga zatim planiraju koristiti na psima koji već imaju rak.

Iako je novi uređaj do sada puno obećavao, dr. Hayes vjeruje da ima još dosta vremena dok ne postane dostupan ljudima. Procjenjuje da bi tim mogao provesti klinička ispitivanja na ljudskim sudionicima u roku od 3 do 5 godina.