Нов диагностичен чип позволява бързо проследяване на лечението на мозъчния тумор

Нов диагностичен чип позволява бързо проследяване на лечението на мозъчния тумор

Нов диагностичен чип изтегля пакети, освободени от туморни клетки от кръвта, и показва дали раковите клетки са умрели по време на химиотерапевтична инфузия.

Изследователи от Northwestern Medicine и Университета на Мичиган показаха, че ефективността на химиотерапията за рак на мозъка, доставена с помощта на техника, която отваря кръвно-мозъчната бариера, може да бъде наблюдавана чрез вземане на кръвна проба.

Новият тест може да помогне на пациенти с форма на рак на мозъка, наречена глиобластом, като информира лекарите дали трябва да продължат с определено химиотерапевтично лекарство, да сменят лекарството или да спрат лечението. Проучването е финансирано основно от Националния институт по здравеопазване.

„Вместо да се налага да чакаме месеци, можем да знаем след една доза дали дадено лечение работи“, каза неврохирургът от Northwestern Medicine Адам Сонабанд, съавтор на изследването, публикувано в Nature Communications. "Това е огромно за пациентите с глиобластом. Потенциално може да попречи на пациентите да получават неефективно лечение за дълги периоди от време, като по този начин се избягват ненужните странични ефекти."

Глиобластомът е често фатално заболяване, като повечето пациенти умират в рамките на две години и само 10% от пациентите са живи след пет години. Туморът възниква от мозъка и го нахлува, така че не може да бъде напълно отстранен. Някои останали ракови клетки остават след операцията и водят до развитието на нови тумори. И за разлика от други видове рак, повечето лекарства за химиотерапия и лекарства за рак не могат да преминат кръвно-мозъчната бариера, която предпазва мозъка от токсини.

Изследователи от Northwestern Medicine Malnati Brain Tumor Institute проведоха по-ранно клинично изпитване, използвайки SonoCloud-9 на Carthera в Лион, Франция - терапевтично ултразвуково устройство, което отвори кръвно-мозъчната бариера за около час, за да позволи на химиотерапевтичното лекарство паклитаксел да влезе. Този нов анализ, тестващ диагностична технология от Университета на Мичиган, показва, че отварянето на кръвно-мозъчната бариера също позволява на съдържанието на тумора да изтече в кръвта. Кръвни проби, взети преди и след всяко лечение, могат да се използват, за да се прецени колко добре действа лечението.

Малки частици, наречени извънклетъчни везикули, освободени от раковите клетки, плават в кръвта на пациента. Тези частици действат като преносни вещества и транспортират специфични части от генетичен туморен материал и протеини. Голямото предизвикателство е да разберем как да намерим и извлечем само тези, които идват от ракови клетки, а не от други части на тялото.

Сунита Награт, Дуайт Ф. Бентън, професор по химическо инженерство в UM и съавтор на изследването

Екипът от Мичиган откри начин за улавяне на извънклетъчни везикули и частици (EVP) от ракови клетки, използвайки специфичен липид или мастна молекула, често срещана на повърхността на екзозомата. Чрез изолиране от проби от кръвна плазма, преминаващи през техния GlioExoChip, вземанията на кръв се превръщат в „течни биопсии“.

„Клетките използват извънклетъчни везикули и частици за комуникация и EVP могат да бъдат злоупотребени за прогресиране на заболяването. Вълнуващо е да бъдем част от тази технология, която може успешно да използва EVP за наблюдение на отговора на лечението при тумори“, каза Абха Кумари, доктор по философия. студент по химическо инженерство в UM и съавтор на изследването.

EVP от клетки, които умират по време на лечението, са по-лесни за улавяне, тъй като липидите, използвани за улавяне на EVP, са по-изобилни. Така че екипът преброи извънклетъчните везикули, произлезли от тумори преди и след всяко лечение и изчисли съотношението, като раздели броя след химиотерапията на броя преди химиотерапията. Ако това съотношение нараства с всяка химиотерапевтична сесия, лечението е било успешно. Ако стойността остане непроменена или намаля, лечението в крайна сметка се счита за неуспешно.

„Отварянето на кръвно-мозъчната бариера позволява измерване на туморни везикули в кръвта, осигурявайки клинично значим сигнал от течна биопсия“, каза Марк Йънгблуд, резидент по неврохирургия в Northwestern Medicine и съавтор на изследването. „GlioExoChip осигурява бърз и минимално инвазивен начин за наблюдение на отговора на лечението при заболяване, при което MRI сканирането често води до подвеждащи резултати.“

След това изследователите ще потвърдят своите резултати с други терапии за глиобластом и ще продължат да изучават ползата от откриване на извънклетъчни везикули за оценка на лечението на други видове рак.

Допълнителна подкрепа за това проучване беше предоставена от Института за мозъчни тумори на Лу и Жан Малнати към Центъра за ракови заболявания на Робърт Х. Лури, Фондацията на семейството на Мосери, Института за откриване на рака на UM Forbes, Министерството на отбраната на САЩ, Американската асоциация за мозъчни тумори, Tap Cancer Out и Фондацията за фокусиран ултразвук. Подкрепа в натура беше предоставена от Carthera, производителят на устройството SonoCloud-9, изследователско устройство, което все още не е одобрено извън клиничните изпитвания.

Изследователите на Carthera също допринесоха за това проучване.

Устройството е създадено в съоръжението за нанофабрики Lurie. Проучването е проведено с помощта на Мичиганския център за характеризиране на материали, Института за биоинтерфейси Nanotechnicum и Механизма за ресурси на протеомиката.

Екипът е кандидатствал за патентна защита с подкрепата на UM Innovation Partnerships и търси партньори, които да пуснат технологията на пазара.

източници: