La Nuova tecnica espande fisicamente i tessuti per migliorare la diagnosi del cancro al seno

Uno studio di Ricerca Sul Cancro Di Ludwig offre a patologi un rapido, a buon mercato e lo strumento affidabile diagnosticare le malattie quale cancro al seno in anticipo con un microscopio ottico convenzionale. In un documento pubblicato nella questione attuale della Biotecnologia della Natura del giornale, un gruppo di ricerca interdisciplinare piombo insieme dai ricercatori al Centro di Ludwig a Harvard ed i loro colleghi a Massachusetts Institute of Technology (MIT) dimostra l'utilità di nuova tecnica per la diagnosi microscopica.

Le funzionalità Cellulari usate per diagnosticare determinate malattie possono essere poco troppo un piccolo da studiare attendibilmente. Piuttosto che messa a fuoco sull'aumento della potenza dei microscopi stesse migliorare osservazione di tali strutture, i ricercatori--piombo da Octavian Bucur di Ludwig Harvard ed Andrew Beck, che recentemente hanno lasciato Ludwig Harvard per unire PathAI come CEO ed Edward Boyden e Yongxin Zhao del MIT--tweaked i campioni stessi. Hanno ottimizzato clinicamente una tecnica chiamata microscopia di espansione, sviluppata da Boyden e dal suo gruppo al MIT, per ampliare la dimensione fisica dei loro esemplari. Ciò ha significato che le biopsie potrebbero essere studiate attendibilmente con il genere di microscopi che sono trovati in ogni laboratorio di patologia.

“La cosa più emozionante è che possiamo usare l'espansione fisica del tessuto per spingere i microscopi ottici convenzionali oltre i loro limiti, con le applicazioni importanti nella patologia e nella ricerca diagnostiche,„ dice Bucur, un ricercatore al Centro di Ludwig a Harvard ed il Dipartimento dell'Istituto di Ricerca Sul Cancro E di Patologia al Centro Medico di Beth Israele Deaconess, che è uno dei due autori principali del documento.

“Possiamo applicare questo metodo a qualunque tipo di campione clinico e tutti i tipi di tessuti umani, compreso i tessuti normali e cancerogeni,„ dice Zhao, l'altro autore principale del documento.

Il microscopio ottico è uno strumento essenziale del laboratorio di patologia diagnostico. Ma determinate strutture di malattia, compreso le funzionalità dei sistemi di filtrazione dei reni e delle lesioni cancerogene in anticipo del petto sono troppo piccole essere studiate esattamente.

Ci sono soluzioni a questo problema, compreso microscopia elettronica. Ma tali strumenti sono costosi e devono essere gestiti dal personale specializzato. Boyden, il professor del MIT di assistenza tecnica biologica ed il co-direttore del MIT Concentrano per Assistenza Tecnica Neurobiologica, perseguito una soluzione differente. Il Suo gruppo capito come infondere gli esemplari biologici con i polimeri gonfiabili--simile ai prodotti chimici in pannolini del bambino--anche ad un modo, di modo che quando l'acqua si è aggiunto agli esemplari, le celle o i tessuti espanderebbero un hundredfold nel volume.

Boyden ed i colleghi hanno dimostrato l'espansione costante delle celle e dei tessuti cerebrali del mouse in un documento 2015 di Scienza. Il metodo sfrutta costante una rete del polimero quella rigonfiamenti all'interno di un campione di tessuto. Dopo Che enzimaticamente fendendo le proteine nel tessuto per evitare la criccatura, l'acqua si aggiunge al campione, che è stato trattato con il polimero, per ingrandire fisicamente le sue strutture più fini. La tecnica, che i ricercatori chiamano microscopia di espansione, migliora significativamente la risoluzione dei microscopi convenzionali. “In questo modo, possiamo strutture biologiche su grande scala di immagine--come i cancri, o i circuiti del cervello--con precisione del nanoscale, sui microscopi comuni,„ dice Boyden. “La Mia speranza è quella con microscopia di espansione, noi può cominciare a mappare sistematicamente le particelle elementari di vita, negli stati di malattia e di salubrità.„

Il gruppo al MIT teamed con Beck, Bucur ed i colleghi per ottimizzare il metodo per patologia e la ricerca diagnostiche. Il gruppo ha sviluppato una microscopia patologia-ottimizzata di espansione per migliorare significativamente l'accuratezza di distinzione di calcolo fra le lesioni precancerose in anticipo con un livello o un a basso rischio per trasformazione del cancro, verificando il loro metodo sulle lesioni del petto di questo tipo.

Ciò è notoriamente difficile affinchè i patologi faccia. “Gli studi Recenti indicano che i patologi differiscono significativamente nella loro diagnosi delle lesioni proliferative in anticipo,„ dice Humayun Irshad, un collega postdottorale al Centro di Ludwig a Harvard che ha sviluppato la conduttura di calcolo per questo studio. Ciò ha un impatto significativo sulla scelta del trattamento, potenzialmente principale al overtreatment, quali gli ambulatori inutili, o la negligenza dei cancri che richiedono l'intervento iniziale.

“Pensiamo che un sistema migliore per la differenziazione delle lesioni in anticipo potenzialmente impedisca le centinaia di migliaia di diagnosi sbagliate ogni anno negli STATI UNITI,„ diciamo Beck.

Il gruppo egualmente ha mostrato quello che diagnostica determinate malattie renali, che corrente richiede la microscopia elettronica, può ora essere eseguito con più di accuratezza di 90% facendo uso dei campioni clinici in espansione e di un microscopio ottico convenzionale. “Potere eliminare l'esigenza di un microscopio elettronico nella diagnostica di malattie determinate risparmierà molta moneta e permettere ad una diagnosi più veloce e più facile per quelle malattie particolari,„ dice Bucur.

Il gruppo corrente sta lavorando per informare i patologi di nuova tecnica e sta verificando altre applicazioni a metodo, compreso lo studio della farmacoresistenza nel cancro al seno.

Sorgente: http://www.ludwigcancerresearch.org/news/swell-diagnostic-method