Подавляющее большинство смертельных случаев от рака происходит из-за метастаза – где раковые клетки распространялись и настраивали вторичные опухоли вдругие части тела. Теперь, новое устройство, захватывающее очень редкие группы мигрирующих раковых клеток, обещает открыть новые путиизучить метастаз.Чип группы захватывает флуоресцентно отмеченную группу CTC.
Кредит изображения: Мехмет Тонер, Ресурсный центр BioMicroElectroMechanical Систем в MGHОдним путем распространения рака от первичной опухоли до других частей тела состоят в том, когда опухолевые клетки прерываются и едут черезкровоток.
Эти циркулирующие опухолевые клетки (CTCs) очень редки, и путешествие такжеотдельно или в группах.Единственные CTCs происходят в, как правило, меньше чем 1 в 1 миллиарде клеток.
Группы CTCs, как думают, еще более редки.Однако, в то время как мы знали о группах CTC в течение многих десятилетий, у исследователей не было инструментов, чтобы захватить эти неуловимые клеткии изучите их роль в метастазе.Был прогресс развивающихся устройств, захватывающих единственный CTCs, и это имеет возобновившийся интерес к завоеваниюгруппы.Камень преткновения в разрабатывании технологии был то, как заманить в ловушку группы.
Один путь, который попробовали, состоит в том, чтобы предназначатьсябелки или антигены, что клетки опираются на свои поверхности. Но это не оказалось удовлетворительным, потому что CTCs все не надеваютта же униформа – может быть большим различием в типах антигенов, которые они носят.Новое устройство – звонило, Чип Группы – использует микрожидкую технологию, чтобы заманить в ловушку CTCs от целой, необработанной крови.Чип группы является детищем группы во главе с Мехметом Тонером, преподавателем хирургии в Центральной больнице Массачусетса (MGH)и Подразделение Гарварда-MIT здоровья и Научной Технологии в Бостоне, Массачусетс, кто говорит их новый чип, поможет поощрить новое исследованиена биологии группы CTC:«Это походит на тыкание спящего медведя.
Это могло действительно пробудить область, чтобы следовать за группами и развиться еще лучшетехнологии, чтобы понять их биологию в метастазе рака."Профессор Тонер и коллеги описывают их новый чип, как они проверили его и обнаружили новые подсказки о группах CTC в aработа опубликована в журнале Nature Methods.
Национальному Институту Биомедицинского Отображения и Биоинженерии (NIBIB), части Национальных Институтов Здоровья, помогаютфинансируйте исследование.Группы CTC могут быть более распространены, чем ранее мысльКоманда использовала новый чип, чтобы захватить и проанализировать группы CTC от 60 пациентов с метастатической грудью, простатой и меланомойраковые образования.
Они нашли группы CTC в 30-40% пациентов. Группы колебались от два до 19 клеток в размере.Профессор Тонер говорит обнаружение группы CTC в этом, много пациентов являются «замечательным обнаружением», показывая, что группы более распространенычем мы думали.
Чип использует микрожидкую технологию – где потоки крошечных потоков жидкости через структуру чипауправляемый и уравновешенный точно, чтобы держать целевые частицы на месте и позволить непредназначенным частицам проходитьчерез.Образец крови пациента медленно едет через чип, включающий много рядов крошечных треугольных постов, устроенных втройки так, чтобы два поста направили клетки к наконечнику третьей почты.Целевые частицы – группы CTCs – проводятся в наконечнике точно настроенными балансами в жидких силах, сбрасывающих ихпочта в противоположных направлениях. Другие частицы – такие как единственный CTCs и клетки крови – скользят легко любой стороне почтыи продвиньтесь их поездка.
Чип захватил 99% групп CTC четырех или больше клетокКоманда проверила эффективность нового устройства при помощи групп CTC, включающих два к 30 клеткам, помеченным с флуоресцентными маркерами.Они посчитали число, которое устройство умело заманивать в ловушку и число, прошедшее необнаруженный.Их результаты показали, что при уровне тока крови 2.5ml/hr, чип захватил 99% групп CTC четырех или больше клеток, 70%из три или больше, и 41% групп с двумя клетками.
Другой мерой полноценности такого устройства является степень, до которой механизм захвата разрушает или поддерживаетцелостность клеток, таким образом, они могут быть изучены.Исследователи отмечают, как они сравнили группы CTC прежде и после захвата и пришли к заключению, что устройство не повредило ихполная целостность.
Команда также сравнила эффективность нового чипа против двух других методов, показавших меру успеха взавоевание группы CTC: один на основе фильтра и другого – который профессор Тонер развил – также использование микрожидкой технологии,но предназначаться для поверхностных антигенов. В обоих случаях новый чип оказался значительно более эффективным.Исследователи приходят к заключению, что их новое устройство – потому что оно сосредотачивается на структурных свойствах групп CTC и нетих размер или наличие поверхностных белков – делают его хорошо подходящий для завоевания групп CTC из диапазона типов рака,особенно те, которые никогда не выражают поверхностные белки – такие как меланома – и тех, которые теряют поверхностные белки.
Команда также сделала другие открытия. Например, они нашли меньше чем в 5% пациентов, их группы CTC содержали неуязвимыйклетки, а также раковые клетки. Это могло быть значительно в метастазе?
Директор NIBIB доктор Родерик Ай. Петтигрю примечания:«Учитывая растущее число методов лечения рака, затрагивающих иммунную систему, способность контролировать иммуноцит опухоливзаимодействия через кровь могли иметь большое значение."Доктор Петтигрю подводит итог значения нового устройства:«Очень мало известно о группах CTC и их роли в прогрессии и метастазе рака.
Это уникальноетехнология представляет потрясающую возможность захватить эти исключительно редкие группы клеток для дальнейшего анализа в путиэто минимально инвазивно. Это – вид прогрессивной технологии, которая могла оказать очень большое влияние на ракисследование." недавно изученный, как анализ крови, предсказывающий годы рака вуспех может следовать из открытия биомаркера теломеры.Сочиняя в новом журнале EBioMedicine, команда от Северо-западного и Гарвардские университеты описывают как различноеструктура изменений в теломерах крови, кажется, ожидает рак за годы до диагноза. Теломеры являются защитными концами
Нити ДНК, останавливающие их объясняющие и вызывающие клетки, чтобы работать со сбоями.