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Il nuovo metodo separa le celle di circolazione del tumore dai campioni di sangue facendo uso delle onde sonore

Facendo uso delle onde sonore, un gruppo internazionale dei ricercatori ha messo a punto un metodo delicato e senza contatto per la separazione delle celle di circolazione del tumore dai campioni di sangue che è veloce ed abbastanza efficiente per uso clinico.

Le celle di circolazione del tumore (CTCs) sono piccoli pezzi di tumore che scappano via ed attraversano la circolazione sanguigna. Contengono una ricchezza di informazioni sul tumore, quali il sui tipo, caratteristiche fisiche e mutazioni genetiche.

L'abilità a rapidamente ed efficientemente raccoglie e coltiva queste celle da un campione di sangue permetterebbe “alle biopsie liquide„ capaci di fornitura la diagnosi, la prognosi e dei suggerimenti robusti per le strategie del trattamento basate sul delineamento determinato del ctc.

CTCs è, tuttavia, estremamente raro e difficile catturare. C'è in genere soltanto una manciata per ogni poco miliardo globuli che passano i filoni di un paziente. E mentre ci sono molte tecnologie destinate per separare le celle del tumore dai globuli normali, nessuno di loro sono perfetti. Tendono a danneggiare o uccidere le celle nel trattamento, risparmio di temi di mancanza, solo lavoro sui tipi specifici di cancri, o catturano lontano troppo lungamente per essere utilizzati in molte situazioni.

In un nuovo studio, i ricercatori dalla Duke University, il MIT e la Nanyang Technological University (Singapore) dimostrano una piattaforma basata sulle onde sonore che è capace di separazione del CTCs da una fiala 7.5-mL di sangue con almeno 86 per cento di risparmio di temi in di meno che un'ora. Con i miglioramenti supplementari, la speranza dei ricercatori la tecnologia costituirà la base di nuova prova attraverso un chip economico e a perdere.

I risultati compaiono 3 luglio nel giornale piccolo.

Ogni cancro di anno reclama le durate di milioni di persone intorno al mondo ed i ricercatori ancora stanno cercando i migliori strumenti per la diagnosi del cancro, prognosi e trattamento,„ ha detto Tony giugno Huang, il professore di William Bevan dell'ingegneria meccanica e della scienza dei materiali a duca.

“La biopsia è la tecnica di sistema monetario aureo per la diagnosi del cancro,„ Huang ha detto. “Ma è dolorosa e dilagante e spesso non è amministrata fino tardi dentro allo sviluppo del cancro. Con la nostra tecnologia di circolazione della separazione delle cellule del tumore, potremmo potenzialmente contribuire a scoprire, in un modo non invadente, se il paziente ha cancro, in cui il cancro è individuato, che fase che è in e che droghe avrebbero funzionato il più bene. Tutti da un piccolo campione di sangue ricavato dal paziente.„

La tecnologia funziona installando un'onda sonora diritta ad angolo ad un liquido che attraversa un canale minuscolo. Poiché il suono è nient'altro che un'onda di pressione, questo ha installato le caselle di pressione che spingono sulle particelle sospese nel liquido mentre passano. Questa forza acustica agisce più forte sulle più grandi, cellule tumorali più rigide che sui globuli normali, spingenti il CTCs in un canale separato per la raccolta.

L'intensità di potenza e la frequenza delle onde sonore sono simili a quelle utilizzate nella rappresentazione ultrasonica, che è utilizzata sicuro nelle numerose procedure mediche. Il rischio di danneggiamento del CTCs è ancora ulteriore diminuito perché ogni cella sperimenta l'onda acustica per soltanto una frazione di secondo e non richiede il contrassegno o la modifica di superficie. Queste funzionalità danno alla tecnica la probabilità migliore a mantenere le funzioni e gli stati indigeni del CTCs.

L'approccio in primo luogo è stato dimostrato tre anni fa dentro uno studio del proof of concept e da allora è stato migliorato al punto in cui potrebbe essere utile in una regolazione clinica. Il risultato è un'unità del prototipo che elabora il liquido ad un tasso di 7,5 mL/hour, sette volte più velocemente dell'originale, senza sacrificare c'è ne dei sui 86 per cento di risparmio di temi o di numerosi vantaggi sopra altri metodi.

“Il più grande bene di questo metodo acustico di separazione è che è molto delicato sulle celle di circolazione del tumore,„ ha detto Andrew Armstrong, professore associato di medicina, di chirurgia e di biologia del cancro e di farmacologia alla scuola di medicina di Duke University. “Le cellule tumorali rimangono possibili dopo il passaggio attraverso il chip e possono essere caratterizzate, coltivate o profilate, che permette che noi facciamo genotyping o phenotyping per capire meglio come ucciderle.„

“L'idea è di sviluppare gli approcci personali della medicina ai diversi pazienti basati sulla loro biologia del cancro, simile cui medici della malattia infettiva fanno con le culture e gli antibiotici batterici,„ ad Armstrong ha detto.

Nel documento, Armstrong ha dimostrato la tecnologia per raccogliere le celle di circolazione del tumore dagli uomini con carcinoma della prostata e con successo li ha profilati per un intervallo degli indicatori e delle caratteristiche a breve termine della crescita. I ricercatori dimostrano che CTCs dai pazienti varia ampiamente nella loro espressione degli obbiettivi chiave per la terapia, quale l'antigene prostata-specifico della membrana (PSMA), che è comunemente usato per la rappresentazione e per l'ottimizzazione del carcinoma della prostata nella clinica.

Muovendosi in avanti, Huang sta continuando a sviluppare la tecnologia per aumentare sia la sua velocità che il risparmio di temi, mentre Armstrong sta lavorando per stabilire la possibilità della tecnica in una serie di progetti coltivanti e di delineamenti per mostrare il suo potenziale per impatto clinico. Le paia egualmente utilizzeranno la tecnologia in vari progetti di ricerca, come lavoro per capire che cosa permette che CTCs sopravviva a nella circolazione sanguigna e si riproduca per metastasi, o si sono sparse in tutto l'organismo.

“La sola tecnologia approvata dalla FDA per rilevazione del ctc può contare e fare soltanto le caratterizzazioni di base di CTCs ma non può coltivare CTCs fuori dell'organismo, perché uccide basicamente le celle nel trattamento,„ Armstrong ha detto. “Potendo ottenere a queste celle mentre sono elasticità ancora vive noi almeno una probabilità a coltivarle o profilandole fuori dell'organismo per fare i tipi di sensibilità della droga e di test genetici che possono informare meglio la terapia.„

Sorgente: https://www.duke.edu/