Celleisolationsforskning giver lovende resultater

John Oakeys arbejde på cellulært og molekylært niveau kan radikalt ændre måden, hvorpå kræft behandles.

Oakey, lektor i kemiteknik ved University of Wyomings College of Engineering and Applied Science, og hans forskningsgruppe har udviklet en innovativ metode til at isolere celler, der er markører for kræft, fra blodprøver.

Cellerne, kendt som cirkulerende tumorceller (CTC), findes i blodet hos mennesker med tumorer i kroppen. CTC'erne migrerer ofte fra det oprindelige tumorsted og ender i andre områder af kroppen, potentielt vokser i leveren, hjernen eller lymfeknuderne. Spredningen af ​​disse celler og oprettelsen af ​​sekundære tumorer er metastaseringsprocessen, og behandlingen af ​​det berørte område ender med at skade alle celler, herunder sunde.

Det gør isolering af CTC'erne til en vigtig, men ekstremt vanskelig opgave. En prøve på 1 milliliter blod indeholder milliarder af celler, som kunne indeholde mellem et og flere hundrede CTC'er. Nuværende forskningstaktik kan isolere cellerne, men de blandes typisk med andre blodlegemer.

"Vi er interesserede i at udvikle et CTC -måleværktøj, "Oakey siger." Det er baseret på mikroskala behandling af blod. Dette er det ordsprogede 'nål i en høstak' problem. Hvordan finder og isolerer du disse CTC'er? "

Oakey tilføjer, at i øjeblikket, kræftbehandling kan sammenlignes med et "haglgevær af medicin" til det berørte område, som afliver raske celler og kræftceller, og medfører ubehag for patienterne.

Mange forskningsapplikationer kræver, at cellerne kommer tilbage levende og levedygtige til laboratoriekulturer. Ved hjælp af Oakeys mikrofluidiske enhed, blod pumpes ind fra den ene side ind i kamre og cirkulerer igennem. Når de tumler langs overfladen, visse celler klæber til den mikrofluidiske overflade og holder sig, hvis de viser markører for kræft.

Når CTC'erne er fanget, de kan dyrkes og testes på individuelt grundlag. Enheden kan også bruges til at "tælle" CTC'erne. For en person diagnosticeret og behandlet, CTC -tal kan indikere, om behandlingen virker. Undersøgelsen kan også bruges diagnostisk, for at se, hvilken variant en tumor kan have, så terapi kan individualiseres.

Projektet blev finansieret af National Institutes for Health IDeA Networks for Biomedical Research Excellence (INBRE) -programmet over tre foregående år.

"Vi har løst problemet med at få cellerne tilbage til live, "Oakey siger." Vi har gjort det ved at oprette hydrogel -fangstoverfladerne. Når du skinner lys over det, det nedbryder. CTC'erne klæber til gelen, sammen med nogle sunde celler. Vi kan afhente CTC'erne og skylle dem ud af enheden, og ender med levende celler til kultur. De har 100 procent renhed. "

Oakey siger, at det næste trin er at flytte forskningen ind i en klinisk setting. Når CTC'erne kan dyrkes i et laboratorium, de kan behandles med de nyeste kemoterapimetoder for at se, hvordan de reagerer. Cellerne kan genomisk testes for at bestemme lægemiddelresistens, og forskere kan bruge metoden til at lære om latente og aggressive celletyper i et forsøg på at afgøre, hvor hurtigt og aggressivt de skal behandles.

"Målet er at se, hvordan forskellige slags celler reagerer på terapi, "Oakey siger." Denne forskning kunne guide kræftbehandlinger mod individualiserede behandlingsstrategier. Individualiseret terapi er i høj grad målet her. "