Ein Mikrochip -basierten Gerät von Massachusetts General Hospital entwickelt (MGH ) Ermittler kann stark die Überwachung der Reaktion des Patienten auf die Behandlung zu vereinfachen Eierstockkrebs - Die tödlichste Form von gynäkologischen Krebs - und andere Malignome. Das Team vom MGH Cancer Center und dem Zentrum für Systembiologie von Berichten mit ihrem Gerät zu isolieren und zu identifizieren Tumor Zellen aus Aszites, eine Ansammlung von Flüssigkeit in den Bauch tritt , die häufig in Bauchkrebsarten . Die PNAS Early Edition Papier beschreibt auch die Entwicklung einer Gruppe von vier Proteinmarker genau zu identifizieren, Eierstockkrebs Zellen in Aszites.
" Wir konnten in unser Gerät zeigen, dass einfach spritzt kleine Mengen anderweitig entsorgt Aszitesflüssigkeit es uns ermöglicht, Tumorzellen zu quantifizieren und zu erforschen mechanistische Marker der Tumorprogression ohne die Notwendigkeit, Liter Aszites mit fortgeschrittenen Instrumentierung in vielen kommunalen Krankenhäusern nicht ohne weiteres verfügbar verarbeiten ", sagt Cesar Castro , MD, MMSc , MGH Cancer Center und Center for Systems Biology , Co-Lead Autor der PNAS Papier. " Darüber hinaus erzielen Point- of-Care- Positionsanzeigen von Tumorzellmarkeraus mehrfach gesammelt Aszites zu verschiedenen Zeitpunkten , konnte für eine häufigere Überwachung der Behandlung angesprochen , ohne dass für den nächsten Abbildungsscanwarten lassen . "
Die Fähigkeit, zuverlässig Ansprechen auf die Behandlung verfolgen können im wesentlichen Bezugspersonen wissen , ob ein bestimmtes Krebsmedikament fortgesetzt oder werden, wenn eine andere Option versucht werden sollte . Rezidiven beginnt, bevor Metastasen bildgebende Untersuchungen sichtbar werden , werden so mehrere Optionen für die nicht-invasive "liquid Biopsien " untersucht , einschließlich der Analyse von zirkulierenden Tumorzellen und andere Faktoren im Blut gefunden. Da Eierstockkrebs Metastasen sind in der Regel in die Bauchhöhle beschränkt und Aszites bilden üblicherweise bei fortgeschrittener Erkrankung , die Theorie, das Forschungsteam , dass Aszites-Flüssigkeit könnte eine Alternative als Blut für die Behandlung eine Überwachung , wenn nicht besser .
Isolierung von Ascites -Tumorzellen ( ATCs ) ist eine Herausforderung, da sie weniger als 1 Prozent der Zellen im Aszites-Flüssigkeit zu bilden. ATCs sich sehr unterschiedlich in Größe und andere flüssige Inhalt - entzündliche und Blutzellen , Zellen aus dem Bauchfell und zusätzliche Trümmer - bilden oft große Klumpen , die typisch mikrofluidischen Vorrichtungen verstopfen würde . Zusammen mit dem Entfernen der Nicht-Tumor - Zellkomponenten von Aszites-Flüssigkeit , das Team brauchte auch eine Möglichkeit, genau zu identifizieren, Eierstockkrebszellen und zu analysieren, ihre molekularen Eigenschaften .
Durch ein langwieriger Prozess, der die Laborarbeit beteiligt Vergleich Eierstockkrebszellen mit gutartigen Zellen und Aszites -Proben von Eierstock-Krebs -Patienten mit denen von Personen mit noncancerous Bedingungen wie Zirrhose Deckte die Forscher eine Gruppe von vier Proteinmarker , die speziell von Eierstock-Krebs -Patienten identifiziert ATCs . Sie bestätigten die Richtigkeit der Platte , genannt ATCDX , in zwei getrennte Probensätze vergleicht Aszitesflüssigkeit aus Eierstockkrebspatienten mit entweder nicht-krebsartige Flüssigkeit oder mit Aszites von Patienten mit anderen Krebsarten.
Vor dem Durchgang der Ascitesflüssigkeit durch das Gerät des MGH Mannschafts - genannt die ATC -Chip - die Probe zunächst mit magnetischen Nanopartikeln , die nicht-krebsartigen Entzündungszellen binden, markiert. Die Probe wird in der Drei-Zoll - Lang ATC -Chip durch einen Filter, abschirmt Klumpen von Schmutz und gelangt dann durch einen Magneten , der die magnetisch markierten benignen Zellen einfängt eingeführt . Auch in die Vorrichtung ist eine Mischung von Antikörpern gegen die ATCDX Proteine, die die Marker für die Bildgebung Nachweismarker . Nach der magnetischen Sortierung, gelangt die Probe über eine Reihe von Vertiefungen der sukzessiv kleinerer Größe , die ATCs sammeln, während noch kleiner Leukozyten durch das Gerät . Die Konzentration der ATCs auf dem Chip eingefangen wird 1000-mal größer ist als im ursprünglichen Flüssigkeitsprobe war .
Die Forscher testeten das Gerät zunächst durch die Analyse von Aszites -Proben wiederholt aus einer Eierstockkrebs Patienten über einen 14 -Wochen- Kurs der Behandlung gesammelt , zuerst mit Standard- Chemotherapie und dann mit anti-angiogene Therapie als Progression der Erkrankung fortgesetzt. Die ATC -Chip ergeben, dass die Zahl der ATCs während der ersten Behandlungserfolg sank , stieg mit Progression und fiel wieder als Antiangiogenese erleichtert die Symptome des Patienten . Sie stellte außerdem fest , dass die Analyse der molekularen Eigenschaften der ATCs aus 46 Patientinnen mit Ovarialkarzinom konnten diejenigen, deren Tumoren auf die Behandlung von Non-Respondern zu unterscheiden.
"Dieses Gerät unsere Erwartungen weit übertroffen ", sagt Ralph Weissleder , MD, PhD, Direktor des Zentrums für Systembiologie und leitende Autor der PNAS Bericht . " Mit unserer DiagnosetafelGekoppelt , waren wir in der Lage, klar zwischen Tumorzellen und die umfangreiche Zelltrümmer häufig in Aszites gefunden zu unterscheiden. Die ATC -Chip und die Menge der Proteinmarker wir aufgedeckt , die Eierstockkrebszellen Floating in Aszites zuverlässig identifiziert , stellen ein neuartige Plattform für die Erweiterung ATC -Analyse , um die Einstellungen , wo die teure Ausrüstung und arbeitsintensive Techniken, die ATC Isolierung bisher erforderliche nicht machbar wäre . "
Das Research-Team stellt fest, dass die Großproduktion des ATC -Chips ist bereits in Planung , und wenn zukünftige Studien bestätigen die Ergebnisse , niedrige Kosten des Geräts - bei jeder weniger als 1 Dollar geschätzt - und Benutzerfreundlichkeit würde ATC -Analyse eine praktische und wertvoll machen Werkzeug für die Behandlung und Erforschung von Eierstockkrebs und möglicherweise auch für andere Tumoren, die die Bildung von Aszites, einschließlich Pankreas-Krebs zu induzieren.