NOVA NOSLJIVA NAPRAVA LAHKO ODKRIJE RAKA Z VEČJO NATANČNOSTJO

Raziskovalci z univerze v Michiganu so razvili in zdaj preizkušajo napravo, ki jo imenujejo "utelešenje natančne medicine", ki zazna raka v krvi v obtoku.

Zadnja prizadevanja za razvoj nosljive naprave, ki lahko odkrije raka v krvnem obtoku, se obetajo.

"Nihče si ne želi opraviti biopsije," pravi dr. Daniel Hayes, Stuart B. Padnos, profesor raziskav raka dojk na Univerzi v Michiganu, Center za raka Rogel v Ann Arbor.

Biopsije so invazivne in so lahko neprijetne, vendar so trenutno najbolj natančna metoda za ugotavljanje, ali ima oseba raka ali ne.

Ampak, dr. Hayes predlaga: "Če bi lahko dobili dovolj rakavih celic iz krvi, bi jih lahko uporabili za učenje o tumorski biologiji in neposredno oskrbo bolnikov."

Dr. Hayes in njegova ekipa so pred kratkim razvili nosljivo napravo, ki lahko "filtrira" obtočno kri za rakave celice, ki lahko - če opravi vse teste - nadomesti tekoče biopsije, kjer zdravstveni delavci odvzamejo vzorce krvi ali urina posameznikom, da poiščejo oznake raka.

Tumorji raka sproščajo celice v kri, kar pomeni, da bi moral vsaj teoretično z odvzemom vzorca krvi in analizo le-tega biti sposoben zaznati prisotnost raka.

Vendar je to lažje reči kot narediti, saj tudi pri ljudeh z malignimi tumorji vzorci krvi morda ne bodo odkrili veliko ali sploh ničesar, saj rakave celice, ki jih njihovi tumorji sprostijo v kri, hitro krožijo in se morda ne en sam vzorec krvi.

Spodbujeni zaradi tega zapleta so dr. Hayes in njegovi kolegi z univerze v Michiganu pripravili napravo, ki lahko opravi celotno delo s testiranjem biopsije, vendar dejansko "skenira" krvni obtok za rakave celice.

Zaenkrat je ekipa to napravo preizkusila pri psih in o ugotovitvah poroča v reviji Nature Communications.

Izzivi pri doseganju učinkovite zasnove

Raziskovalci pojasnjujejo, da čeprav večina rakavih celic, ki končajo v krvnem obtoku, ne preživi dolgo, lahko tiste, ki preživijo, končajo v različnih delih telesa in tvorijo nov, metastatski tumor.

Nosljiva naprava je približno 2 x 2,75 x 1 palca.
Zasluga za podobo: dr. Tae Hyun Kim

Iz tega razloga je pomembno, da čim prej odkrijemo prisotnost raka in ga usmerimo z ustreznim zdravljenjem, preprečimo njegovo širjenje in naredimo nadaljnjo škodo.

Ko so se odločili, da bodo poskusili razviti nosljivo napravo za presejanje rakavih celic v krvi, so se dr. Hayes in sodelavci soočili z vrsto ovir, ki so jih morali obiti.

Prvič, naprava je velika približno 2 x 2,75 x 1 palca, vendar mora ustrezati celotni tehnologiji presejanja in analize krvi, ki običajno ustreza strojem, visokim kot miza. Nato so morali najti načine, kako narediti to nosljivo napravo učinkovito in varno.

"Najbolj zahtevni deli so bili integracija vseh komponent v eno samo napravo in nato zagotovitev, da se kri ne strdi, da celice ne bodo zamašile čipa in da je celotna naprava popolnoma sterilna," pojasnjuje prvi avtor študije. , Tae Hyun Kim, dr.

Ekipa je resnično pripravila nekaj kreativnih rešitev za vse te težave. Najprej so našli način mešanja krvi, ki teče skozi napravo, z antikoagulantom (sredstvo proti strjevanju krvi) - heparinom. Nato so pripravili način, kako zagotoviti, da naprava ostane sterilna, ne da bi vplivala na protitelesa na čipu, ki pomagajo prepoznati rakave celice.

Kar zadeva čip, ki je jedro te naprave, raziskovalci pojasnjujejo, da uporablja grafenov oksid za ustvarjanje "filtrirnih" mehanizmov, napolnjenih s protitelesi, ki lahko zajamejo več kot 80 odstotkov rakavih celic, prisotnih v krvi.

"Poosebitev natančne medicine"

Za preizkus te naprave so raziskovalci delali z zdravimi psi, ki so jim vbrizgavali človeške rakave celice. Skupina zagotavlja, da to zdravljenje nima dolgoročnega učinka na živali, katerih imunski sistem se v nekaj urah po injiciranju znebi tujkov.

V svojem poskusu so preiskovalci v prvih nekaj urah po injekcijah rakavih celic dajali psom blago pomirjevalo, nato pa so namestili presejalne naprave.

Poleg tega je skupina vsakih 20 minut zbrala vzorce krvi vsake živali in jih ločeno pregledala na rakave celice z uporabo čipov z enako zasnovo, kot so jih vstavili v poskusne naprave.

Raziskovalci so ugotovili, da je nosljiva naprava identificirala in zbrala 3,5 krat več rakavih celic na mililiter krvi kot isti čip pri "skeniranju" vzorcev krvi in vitro.

»To je razlika med varnostno kamero, ki vsakih pet minut posname posnetek vrat ali posname video. Če med posnetke vstopi vsiljivec, za to ne bi vedeli, «pravi soavtorica študije dr. Sunitha Nagrath

V prihodnjih študijah si raziskovalci prizadevajo izpopolniti nosljivo napravo s povečanjem hitrosti predelave krvi. Da bi ga nadalje preizkusili, ga v bolj realističnem kontekstu nato nameravajo uporabiti pri psih, ki že imajo raka.

Medtem ko je nova naprava doslej obetala veliko, dr. Hayes meni, da je še nekaj časa, dokler ne bo na voljo ljudem. Ocenjuje, da bo skupina morda lahko izvedla klinična preskušanja na človeških udeležencih v 3 do 5 letih.