قد يكتشف الجهاز الجديد القابل للارتداء السرطان بمزيد من الدقة
طور باحثون من جامعة ميشيغان ، ويقومون الآن باختبار جهاز يسمونه "مثال الطب الدقيق" الذي يكتشف السرطان في الدورة الدموية.
يقول الدكتور دانيال هايز ، أستاذ أبحاث سرطان الثدي في مركز روجيل للسرطان بجامعة ميتشيغان في آن أربور: "لا أحد يريد أخذ خزعة".
تعتبر الخزعات غازية وقد تكون غير مريحة ، لكنها حاليًا الطريقة الأكثر دقة لتحديد ما إذا كان الشخص مصابًا بالسرطان أم لا.
ولكن ، يقترح الدكتور هايز ، "إذا تمكنا من الحصول على ما يكفي من الخلايا السرطانية من الدم ، فيمكننا استخدامها للتعرف على بيولوجيا الورم والرعاية المباشرة للمرضى."
طور الدكتور هايز وفريقه مؤخرًا جهازًا يمكن ارتداؤه يمكنه "تصفية" الدم المتداول للخلايا السرطانية - إذا اجتاز جميع الاختبارات - يمكن أن يحل محل الخزعات السائلة حيث يأخذ أخصائيو الرعاية الصحية عينات الدم أو البول من الأفراد للبحث عن علامات سرطان.
تطلق الأورام السرطانية خلايا في الدم ، مما يعني ، نظريًا على الأقل ، أنه من خلال أخذ عينة الدم وتحليلها ، يجب أن يكون الأخصائي قادرًا على اكتشاف وجود السرطان.
ومع ذلك ، فإن قول هذا أسهل من فعله ، لأنه ، حتى في الأشخاص الذين يعانون من أورام خبيثة ، قد لا تكشف عينات الدم الكثير ، أو أي شيء على الإطلاق ، لأن الخلايا السرطانية التي تطلق أورامها في الدم تدور بسرعة ، وقد لا تظهر في عينة دم واحدة.
بدافع من هذا التعقيد ، ابتكر الدكتور هايز وزملاؤه في جامعة ميشيغان جهازًا يمكنه القيام بكل عمل اختبار الخزعة السائلة ولكن عن طريق "مسح" مجرى الدم بحثًا عن الخلايا السرطانية.
في الوقت الحالي ، اختبر الفريق هذا الجهاز على الكلاب ونشر النتائج في المجلة اتصالات الطبيعة.
التحديات في الوصول إلى تصميم فعال
يشرح الباحثون أنه على الرغم من أن معظم الخلايا السرطانية التي ينتهي بها المطاف في مجرى الدم لا تبقى على قيد الحياة لفترة طويلة ، فإن تلك التي تبقى على قيد الحياة قد ينتهي بها الأمر في أجزاء مختلفة من الجسم وتشكل ورمًا جديدًا منتشرًا.
ائتمان الصورة: تاي هيون كيم ، دكتوراه.
لهذا السبب ، من المهم اكتشاف وجود السرطان في أسرع وقت ممكن واستهدافه بالعلاج المناسب ، ومنع انتشاره وإحداث المزيد من الضرر.
عندما قرروا محاولة تطوير جهاز يمكن ارتداؤه لفحص الخلايا السرطانية في الدم ، واجه الدكتور هايز وزملاؤه سلسلة من العقبات التي كان عليهم التحايل عليها.
أولاً ، يبلغ حجم الجهاز حوالي 2 × 2.75 × 1 بوصة ، ولكن يجب أن يتناسب مع جميع تقنيات فحص الدم وتحليله التي تصل عادةً إلى آلات بطول المكتب. بعد ذلك ، كان عليهم إيجاد طرق لجعل هذا الجهاز القابل للارتداء فعالًا وآمنًا.
يوضح المؤلف الأول للدراسة: "كانت الأجزاء الأكثر تحديًا هي دمج جميع المكونات في جهاز واحد ثم التأكد من أن الدم لن يتجلط ، وأن الخلايا لن تسد الرقاقة ، وأن الجهاز بأكمله معقم تمامًا". ، تاي هيون كيم ، دكتوراه.
لقد توصل الفريق إلى بعض الحلول الإبداعية لجميع هذه المشاكل. أولاً ، وجدوا طريقة لخلط الدم الذي يمر عبر الجهاز بمضاد التخثر (عامل تخثر الدم) - الهيبارين. ثم توصلوا إلى طريقة للتأكد من بقاء الجهاز معقمًا دون التأثير على الأجسام المضادة الموجودة على الرقاقة التي تساعد في التعرف على الخلايا السرطانية.
أما بالنسبة للرقاقة التي تقع في قلب هذا الجهاز ، فقد أوضح الباحثون أنها تستخدم أكسيد الجرافين لإنشاء آليات "ترشيح" مزودة بأجسام مضادة قادرة على التقاط أكثر من 80 بالمائة من الخلايا السرطانية الموجودة في الدم.
"مثال الطب الدقيق"
لاختبار هذا الجهاز ، عمل الباحثون مع الكلاب السليمة التي حقنوها بخلايا سرطانية بشرية.يطمئن الفريق إلى أن هذا العلاج ليس له تأثير طويل المدى على الحيوانات التي تتخلص أجهزتها المناعية من الخلايا الغريبة في غضون ساعات قليلة من الحقن.
في تجربتهم ، أعطى الباحثون للكلاب مهدئات خفيفة ، خلال أول ساعتين بعد حقن الخلايا السرطانية ، ثم قاموا بتركيب أجهزة الفحص.
بالإضافة إلى ذلك ، جمع الفريق عينات دم من كل حيوان كل 20 دقيقة ، وفحصها بحثًا عن الخلايا السرطانية بشكل منفصل ، باستخدام رقائق بنفس التصميم مثل تلك التي أدخلوها في الأجهزة التجريبية.
وجد الباحثون أن الجهاز القابل للارتداء حدد وجمع 3.5 أضعاف عدد الخلايا السرطانية لكل مليلتر من الدم مقارنة بالشريحة نفسها عند "مسح" عينات الدم في المختبر.
"إنه الفرق بين امتلاك كاميرا أمنية تلتقط لقطة للباب كل خمس دقائق أو تلتقط مقطع فيديو. يقول المؤلف المشارك في الدراسة سونيثا ناجراث ، دكتوراه ، إذا دخل دخيل بين اللقطات ، فلن تعرف شيئًا عنها.
في الدراسات المستقبلية ، يهدف الباحثون إلى تحسين الجهاز القابل للارتداء عن طريق زيادة معدل معالجة الدم. لاختباره بشكل أكبر ، في سياق أكثر واقعية ، يخطط الباحثون بعد ذلك لاستخدامه على الكلاب المصابة بالفعل بالسرطان.
بينما أظهر الجهاز الجديد الكثير من الأمل حتى الآن ، يعتقد الدكتور هايز أنه لا يزال هناك بعض الوقت حتى يصبح متاحًا للبشر. ويقدر أن الفريق قد يكون قادرًا على إجراء تجارب سريرية على المشاركين البشريين في غضون 3 إلى 5 سنوات.
"هذا هو خلاصة الطب الدقيق ، وهو أمر مثير للغاية في مجال علم الأورام في الوقت الحالي."
دكتور دانيال هايز
