Технические усовершенствования устройства на основе микрочипа для обнаружения и анализа опухолевых клеток в кровотоке выявляют клеточные различия, которые могут отражать агрессивность опухоли и долгосрочную реакцию на лечение. В отчете Центра инженерии в медицине Массачусетской больницы общего профиля (MGH) в журнале Science Translational Medicine от 31 марта описываются усовершенствования разработанного MGH CTC-чипа, который измеряет уровни циркулирующих опухолевых клеток (CTC) в кровотоке, которые могут позволяют лучше контролировать реакцию уровней CTC на лечение рака простаты и выявлять ключевые биологические свойства клеток.
"Более ранние версии CTC-чипа требовали ручного подсчета тысяч микроскопических изображений, что было достаточно для первоначальных проверочных исследований, но слишком много времени для обработки больших объемов образцов пациентов," говорит Шеннон Стотт, доктор философии из Центра инженерии в медицине MGH, ведущий автор исследования. "Мы также были ограничены в нашей способности анализировать клеточные факторы, которые могли быть маркерами важных свойств опухолей."
ЦКО – это живые клетки солидных опухолей, обнаруженные в крайне низком уровне в кровотоке. До 2007 года, когда исследователи из Онкологического центра MGH и Центра инженерных наук в медицине разработали CTC-чип, было невозможно получить информацию от CTC, которая была бы полезна для принятия клинических решений. Обновленная система, описанная в текущем отчете, включает улучшенную технологию визуализации, позволяющую более полную визуализацию клеток, захваченных устройством, и новое программное обеспечение, которое автоматизирует идентификацию ЦКО с использованием критериев, специфичных для конкретного типа опухоли.
Команда MGH использовала автоматизированную систему для анализа ЦОК у двух групп пациентов с раком простаты. После того, как клетки были первоначально захвачены на CTC-чипе, который покрыт микроскопическими штырями, покрытыми антителом к общему опухолевому белку, клетки были помечены с использованием антитела к простатспецифическому антигену, что позволило быстрое сканирование и более полную визуализацию CTCs. Образцы, взятые у группы мужчин с локализованным раком простаты непосредственно до и через несколько интервалов после хирургического удаления, показали, что, в то время как ЦОК исчезли сразу после операции у некоторых пациентов, уровни ЦОК снизились лишь незначительно у других. Анализ ЦОК у группы пациентов, проходящих лечение от метастатического рака простаты, показал, что среди пациентов, опухоли которых реагировали на лечение, только несколько ЦОК отображали маркер, обнаруженный на пролиферирующих клетках. Но у пациентов, опухоли которых не отвечали, большинство ЦКО отображали маркер пролиферации.
"Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, действительно ли различия, наблюдаемые в нашем исследовании, отражают, какие опухоли являются более инвазивными, в случае наблюдения персистентности / исчезновения, или раскрывают важные биологические свойства опухоли," – говорит Стотт, научный сотрудник хирургии Гарвардской медицинской школы. "Мы также работаем над созданием «plug-and-play» версии машины, которую будет легко использовать в клинических условиях, изучаем варианты крупномасштабного производства CTC-чипов и продолжаем оптимизировать устройство для увеличения его скорости и эффективность."