Forskere opretter en enhed til at identificere risici for brystkræft

Forskere ved Purdue University er ved at skabe en enhed, som de håber vil hjælpe med at identificere risikofaktorer, der forårsager brystkræft.

Enheden, kendt som risiko-på-en-chip, er en lille plastkasse med flere tynde lag og en åbning til et stykke papir, hvor forskere kan placere en portion væv. Dette lille miljø producerer risikofaktorer for kræft og efterligner, hvad der sker i en levende organisme.

"Vi vil gerne være i stand til at forstå, hvordan kræft starter, så vi kan forhindre det, sagde Sophie Lelièvre, en professor i cancerfarmakologi ved Purdue.

Nøglen til at forebygge kræft er at forstå, hvordan den starter, men folk ønsker generelt ikke at blive fyldt med potentielle kræftfremkaldende stoffer. Kræft er en sygdom i genekspression, og organisering af gener er specifik for en bestemt art og organ, hvilket betyder, at det ikke ville være nyttigt at udføre denne undersøgelse på rotter eller mus. Dermed, Lelièvre har brug for en model, der vil efterligne det pågældende organ. Hun slog sig sammen med Babak Ziaie, professor i el- og computerteknik på Purdue, for at oprette enheden.

"I modsætning til konventionelle 2-D monolag cellekultur platforme, vores leverer et 3-D cellekulturmiljø med konstruerede gradientgeneratorer, der fremmer miljøets biologiske relevans for ægte væv i kroppen, " sagde Rahim Rahimi, en kandidatstuderende i Ziaies laboratorium.

Risiko-på-en-chippen er baseret på en tidligere cellekulturenhed udviklet af Lelièvre og Ziaie til at studere kræftprogression. For at ændre det til forebyggelse, Ziaie planlægger at tilføje nanosensorer, der måler to risikofaktorer:oxidativ stress og vævsstivhed.

Oxidativt stress er en kemisk reaktion, der opstår som følge af diæt, alkoholforbrug, rygning eller andre stressfaktorer, og det ændrer brystets genom, hjælper kræftudvikling. Risikoen-på-en-chip vil simulere oxidativ stress ved at producere disse molekyler i et cellekultursystem, der efterligner brystkanalerne, hvor kræft starter.

Vævsstivhed refererer til stivheden af ​​brystvæv, som har vist sig at bidrage til debut og progression af brystkræft. Forskerholdet vil måle stivhed i en afstembar matrix lavet af fibre, hvis tæthed er i forhold til stivhed.

Brystkræft er særlig vanskelig at forebygge, fordi flere risikofaktorer virker uafhængigt eller i kombination for at fremme sygdomsdebut. For at redegøre for dette, risk-on-a-chip vil være skræddersyet til forskellige grupper af udsatte kvinder.

"Vi er nødt til at se, om der er forskel på primære celler fra sorte kvinder eller asiatiske kvinder eller hvide kvinder, fordi det betyder noget, " sagde Lelièvre. "Måden vores genom er organiseret på afhænger af et individs herkomst og livsstil; det er meget komplekst. Det er derfor, kræft er så svært at behandle."

Forskerholdet mener, at risikoen-på-en-chip kan bruges til at studere yderligere risici ved at tilføje flere celletyper og biosensorer. De vurderer, at optimering for hver ny tilstand vil tage mellem seks måneder og et år.