Lille enhed tager et stort skridt inden for ikke-invasiv føtal blodprøveteknologi

En lille mikrofluidisk enhed, der kan adskille moder- og føtale celler, er ved at blive udviklet til at opdage genetiske abnormiteter i den tidlige graviditet gennem ikke-invasive blodprøver.

Den spiralformede plastikanordning er lidt større end en tændstikæske og er blevet tilpasset fra en oprindeligt udviklet til at isolere tumorceller fra kræftpatienters blod.

De biomedicinske ingeniører Dr. Marnie Winter og professor Benjamin Thierry fra University of South Australia's Future Industries Institute og ARC Center of Excellence in Convergent Bio-Nano Science and Technology leder et team af forskere, der brugte den mikrofluidiske teknologi til at isolere føtale celler til første gang.

Det specielle design af den mikrofluidiske enhed gør det muligt at screene store mængder blod, bane vejen for en effektiv, billig og hurtig metode til at adskille føtale celler fra moderens blodceller.

"Vi adskiller cellerne baseret på størrelsen - føtale celler er faktisk større end de omgivende moderlige hvide blodlegemer, " sagde Dr. Winter.

"Så kan vi farve cellerne for særlige markører, som fostercellerne udtrykker, men modercellerne gør det ikke, og detektere abnormiteter derfra."

Det teknologiske gennembrud er blevet offentliggjort i Avancerede materialeteknologier .

Enheden inkorporerer også lab-on-a-chip (LOC) teknologi, som integrerer laboratoriefunktioner på en chip, der varierer i størrelse fra et par millimeter til et par kvadratcentimeter.

UniSA-forskerne arbejder i samarbejde med Dr. Majid Warkiani fra University of Technology Sydney og specialister fra Women's and Children's Hospital, SA Pathology and Repromed i South Australia.

"Fra omkring fem uger inde i graviditeten, føtale celler, der stammer fra moderkagen, kan findes i en mors blodbane, " sagde Dr. Winter.

"Ved brug af moderne mikrofluidisk teknologi, vi kan nu isolere disse ekstremt sjældne celler (ca. én ud af en million) fra moderens hvide blodlegemer og indsamle dem til genetisk analyse.

"Vi håber på, at denne enhed kan resultere i en ny, ikke-invasiv prænatal diagnostisk test, der er i stand til at påvise en bred vifte af genetiske abnormiteter tidligt i graviditeten fra en simpel blodprøve."

Ikke-invasive prænatale tests baseret på indfangning af fragmenter af føtalt DNA er i øjeblikket tilgængelige til påvisning af nogle genetiske abnormiteter såsom Downs syndrom, Edwards syndrom (trisomi 18) og Patau syndrom (trisomi 13).

"Disse tests har revolutioneret prænatal pleje, men de kan kun påvise en lille delmængde af genetiske forhold og er ikke altid nøjagtige, " sagde Dr. Winter.

"Vi håber på, at vi også vil være i stand til at opdage den slags abnormiteter, men vores test ville være i stand til at give dig et større indblik i de typer af genetiske lidelser, der er til stede.

"Vi er interesserede i de mere komplekse enkelt gen lidelser såsom hjertesygdomme og andre ret alvorlige genetiske abnormiteter."

Forskerholdet i Adelaide rekrutterer patienter for at få flere blodprøver for at videreudvikle teknologien.

Dr. Winter sagde, at selv om et kommercielt produkt sandsynligvis stadig er flere år væk, teknologien kunne en dag rutinemæssigt bruges i graviditeter som et første screeningstrin for at markere abnormiteter til yderligere test.

Hun sagde, at dette ville føre til, at flere kvinder blev testet, og abnormiteter kunne blive opdaget tidligere i graviditeten.

"Vi ønsker at have en integreret teknik, hvor man grundlæggende kan putte blodprøven ind og få resultatet ud - det er vores ultimative mål, " sagde Dr. Winter.

Professor Thierry, der leder UniSA's Bioengineering Group, sagde, at der var betydelige muligheder for at videreudvikle lab-on-a-chip konceptet.

"Vi samarbejder med industripartnere for at oversætte denne teknologi til rutinemæssig klinisk prænatal diagnostik og gøre den tilgængelig i fremtiden for at screene lav- og mellemrisikograviditeter, " han sagde.