Uus diagnostiline kiip võimaldab ajukasvaja ravi kiiret jälgimist

Uus diagnostiline kiip võimaldab ajukasvaja ravi kiiret jälgimist

Uus diagnostiline kiip tõmbab kasvajarakkude poolt vabastatud paketid verest ja näitab, kas vähirakud surid keemiaravi infusiooni ajal.

Northwestern Medicine'i ja Michigani ülikooli teadlased on näidanud, et hematoentsefaalbarjääri avava tehnika abil läbiviidava ajuvähi keemiaravi tõhusust saab jälgida vereproovi võtmisega.

Uus test võib aidata patsiente, kellel on ajuvähi vorm, mida nimetatakse glioblastoomiks, teavitades arste, kas nad peaksid jätkama konkreetse keemiaravi ravimiga, muutma ravimit või lõpetama ravi. Uuringut rahastasid peamiselt riiklikud tervishoiuinstituudid.

"Selle asemel, et oodata kuid, saame pärast ühte annust teada, kas konkreetne ravi toimib," ütles Northwesterni meditsiini neurokirurg Adam Sonaband, ajakirjas Nature Communications avaldatud uuringu kaasautor. "See on glioblastoomiga patsientide jaoks tohutu. See võib potentsiaalselt takistada patsientidel saamast ebatõhusat ravi pikka aega, vältides seeläbi ka tarbetuid kõrvaltoimeid."

Glioblastoom on sageli surmav haigus, mille puhul enamik patsiente sureb kahe aasta jooksul ja ainult 10% patsientidest on veel viie aasta pärast elus. Kasvaja tekib ajust ja tungib sellesse, mistõttu seda ei saa täielikult eemaldada. Mõned järelejäänud vähirakud jäävad pärast operatsiooni alles ja põhjustavad uute kasvajate teket. Ja erinevalt teistest vähitüüpidest ei suuda enamik keemiaravi ja vähiravimeid ületada hematoentsefaalbarjääri, mis kaitseb aju toksiinide eest.

Loodemeditsiini Malnati ajukasvajate instituudi teadlased viisid Prantsusmaal Lyonis läbi varasema kliinilise uuringu, kasutades Carthera SonoCloud-9 - terapeutilist ultraheliseadet, mis avas hematoentsefaalbarjääri umbes tunniks, et võimaldada keemiaravi ravimil paklitakseel siseneda. See uus analüüs, mis testib Michigani ülikooli diagnostikatehnoloogiat, näitab, et hematoentsefaalbarjääri avamine võimaldab ka kasvaja sisu verre lekkida. Enne ja pärast iga ravi võetud vereproove saab kasutada ravi toimimise hindamiseks.

Patsiendi veres hõljuvad väikesed osakesed, mida nimetatakse rakuvälisteks vesiikuliteks ja mis vabanevad vähirakkudest. Need osakesed toimivad sõnumikandjatena ja transpordivad geneetilise kasvajamaterjali ja valkude spetsiifilisi osi. Suur väljakutse on välja mõelda, kuidas leida ja eraldada ainult neid, mis pärinevad vähirakkudest, mitte teistest kehaosadest.

Sunitha Nagrath, Dwight F. Benton UM keemiatehnika professor ja uuringu kaasautor

Michigani meeskond leidis viisi, kuidas püüda vähirakkudest ekstratsellulaarsed vesiikulid ja osakesed (EVP-d), kasutades spetsiifilist lipiidi või rasvamolekuli, mida tavaliselt leidub eksosoomi pinnal. GlioExoChipi kaudu jooksvatest vereplasma proovidest eraldamisel muutuvad vereproovid "vedeliku biopsiateks".

"Rakud kasutavad suhtlemiseks rakuväliseid vesiikuleid ja osakesi ning EVP-sid saab väärkasutada haiguse progresseerumiseks. Põnev on olla osa sellest tehnoloogiast, mis suudab edukalt kasutada EVP-sid kasvajate ravivastuse jälgimiseks," ütles Ph.D Abha Kumari. UM keemiatehnika üliõpilane ja uuringu kaasautor.

Ravi ajal surnud rakkudest pärinevaid EVP-sid on lihtsam püüda, kuna EVP-de hõivamiseks kasutatav lipiid on rikkalikum. Nii loendas meeskond rakuvälised vesiikulid, mis pärinesid kasvajatest enne ja pärast iga ravi ning arvutasid suhte, jagades keemiaravi järgse arvu keemiaravi eelse arvuga. Kui see suhe suurenes iga keemiaravi seansiga, oli ravi edukas. Kui väärtus jäi muutumatuks või vähenes, loeti ravi lõpuks ebaõnnestunuks.

"Hematoentsefaalbarjääri avamine võimaldab mõõta kasvajast pärinevaid vesiikuleid veres, pakkudes kliiniliselt olulist vedela biopsia signaali," ütles Mark Youngblood, Northwestern Medicine'i neurokirurgia resident ja uuringu kaasautor. "GlioExoChip pakub kiiret ja minimaalselt invasiivset viisi ravivastuse jälgimiseks haiguse korral, kus MRI-skaneeringud annavad sageli eksitavaid tulemusi."

Järgmisena kinnitavad teadlased oma tulemusi teiste glioblastoomiteraapiatega ja jätkavad ekstratsellulaarsete vesiikulite tuvastamise kasulikkuse uurimist, et hinnata teiste vähivormide ravi.

Selle uuringu jaoks pakkusid täiendavat tuge Robert H. Lurie tervikliku vähikeskuse Lou ja Jean Malnati ajukasvajate instituut, Moceri perekonna sihtasutus, UM Forbesi vähiavastamise instituut, USA kaitseministeerium, Ameerika ajukasvajate assotsiatsioon, Tap Cancer Out ja Focused Ultrasound Foundation. Mitterahalist tuge pakkus Carthera, seadme SonoCloud-9 tootja, mis on väljaspool kliinilisi katseid veel heaks kiidetud uurimisseade.

Sellesse uuringusse aitasid kaasa ka Carthera teadlased.

Seade ehitati Lurie nanotöötlemistehases. Uuring viidi läbi Michigani materjalide iseloomustamise keskuse, Biointerfaces Institute Nanotechnicumi ja Proteomics Resource Facility abiga.

Meeskond on taotlenud patendikaitset UM Innovation Partnershipsi toel ja otsib partnereid tehnoloogia turule toomiseks.

Allikad: