Komórki raka krążące we krwi pacjenta to dla lekarza niezastąpione źródło informacji. Na przykład, wykrycie, jakie komórki przetrwały pierwszą chemioterapię pozwala dobrać odpowiednie leki, testując je najpierw w laboratorium na znalezionych w próbce komórkach guza.
Ale schwytanie takich "jeńców" nie jest łatwe. Naukowcy przepuszczają próbki krwi przez specjalne kanaliki, w których komórki są rozpoznawane i przechwytywane. Płyn musi przez nie przepływać bardzo powoli, więc badania trwają bardzo długo. Co gorsza, wyizolowanie komórek nowotworowych do dalszych badań nastręcza wiele problemów.
Zespół badaczy z MIT i Brigham and Women's Hospital opisał na łamach magazynu PNAS technologię, która przezwycięża oba problemy i niedługo może trafić do szpitali.
- Szybki test pozwalający stwierdzić, czy tych komórek pojawia się z czasem więcej, czy mniej, pomógłby monitorować postępy leczenia - podkreśla prof. Jeff Karp z Harvard Medical School i bostońskiego Brigham and Women's Hospital.
Nowy projekt narodził się dzięki współpracy laboratorium Karpa z zespołem inżynierów pod kierunkiem prof. Rohita Karnika z MIT. Naukowcy próbowali początkowo wypełnić dno kanalików przeciwciałami, które rozpoznają i przyłączają określone komórki. Ponieważ jednak takie przeciwciała odstają z dna kanalika na zaledwie kilkadziesiąt nanometrów, trudno coś w ten sposób szybko złapać. Zwłaszcza, gdy mówimy o pojedynczych komórkach w mililitrze krwi.
Zespół Karpa i Karnika zaprojektował więc mikrokanaliki ze specjalnymi żłobieniami na dnie, dzięki czemu przepływająca krew tworzy wiry.
Wędkami na komórki nowotworowe są długie nici DNA, w których powtarzające się sekwencje to tzw. aptamery zdolne wyłapać winowajców białaczki. Działają jak czułki meduzy, chwytające pokarm w wodzie.
Dzięki takiej konstrukcji, urządzenie może pompować próbkę krwi z wielokrotnie większą prędkością, a aptamery pozwalają bez trudu wyizolować schwytane komórki. Laborant może je następnie policzyć i namnożyć in vitro do dalszych testów. Zwłaszcza - do poszukiwań najskuteczniejszego dla danego pacjenta leku.
W przypadku białaczki taka technologia diagnostyczna oszczędzi pacjentom inwazyjnych badań szpiku - badania próbek krwi można wykonywać częściej i są o wiele mniej bolesne i kłopotliwe.
Twórcy podkreślają, że nowa technologia jest bardzo elastyczna: można łatwo modyfikować długość i gęstość nici DNA i oczywiście dość dowolnie je programować, a więc - chwytać różne rodzaje komórek nowotworowych.
Ale nie tylko nowotworowych - naukowcy chcą w przyszłości łowić w ten sam sposób np. komórki płodu z krwi ciężarnej kobiety. Takie rozwiązanie byłoby znakomitą alternatywą dla nieco ryzykownych badań prenatalnych wymagających amniopunkcji.
