Peranti yang boleh dipakai baru dapat mengesan barah dengan lebih tepat
Para penyelidik dari University of Michigan telah mengembangkan dan sekarang menguji perangkat yang mereka sebut sebagai "lambang perubatan ketepatan" yang mengesan barah dalam darah yang beredar.
"Tidak ada yang ingin melakukan biopsi," kata Dr Daniel Hayes, Stuart B. Padnos, Profesor Penyelidikan Kanser Payudara di Pusat Kanser University of Michigan Rogel di Ann Arbor.
Biopsi bersifat invasif dan tidak selesa, namun kini merupakan kaedah paling tepat untuk menentukan seseorang menghidap barah atau tidak.
Tetapi, Dr. Hayes mencadangkan, "Jika kita dapat memperoleh sel-sel barah yang cukup dari darah, kita dapat menggunakannya untuk belajar tentang biologi tumor dan perawatan langsung bagi pasien."
Hayes dan pasukannya baru-baru ini mengembangkan alat yang dapat dipakai yang dapat "menyaring" darah yang beredar untuk sel-sel barah yang - jika lulus semua ujian - dapat menggantikan biopsi cair di mana profesional penjagaan kesihatan mengambil sampel darah atau air kencing dari individu untuk mencari penanda barah.
Tumor barah melepaskan sel ke dalam darah, yang artinya, secara teori, dengan mengambil sampel darah dan menganalisisnya, pakar harus dapat mengesan kehadiran barah.
Walau bagaimanapun, ini lebih mudah dikatakan daripada dilakukan, kerana, walaupun pada orang yang mempunyai tumor malignan, sampel darah mungkin tidak banyak menunjukkan, atau apa-apa, kerana sel barah yang dibebaskan oleh tumor mereka ke dalam darah dengan cepat, dan mungkin tidak muncul dalam sampel darah tunggal.
Didorong oleh komplikasi ini, Dr. Hayes dan rakan-rakannya di University of Michigan telah menghasilkan sebuah alat yang dapat melakukan semua pekerjaan pengujian biopsi cair tetapi sebenarnya "mengimbas" aliran darah untuk sel-sel barah.
Buat masa ini, pasukan telah menguji alat ini pada anjing dan melaporkan penemuannya dalam jurnal Komunikasi Alam.
Cabaran dalam mencapai reka bentuk yang berkesan
Para penyelidik menjelaskan bahawa walaupun kebanyakan sel barah yang berakhir di aliran darah tidak bertahan lama, sel yang bertahan dapat berakhir di bahagian tubuh yang berlainan dan membentuk tumor metastatik yang baru.
Kredit gambar: Tae Hyun Kim, Ph.D.
Atas sebab ini, penting untuk mengesan kehadiran barah secepat mungkin dan menargetkannya dengan rawatan yang mencukupi, mencegahnya merebak dan melakukan kerosakan selanjutnya.
Ketika mereka memutuskan untuk mencoba dan mengembangkan alat yang dapat dipakai untuk pemeriksaan sel-sel barah dalam darah, Dr. Hayes dan rakan-rakannya menghadapi serangkaian halangan yang harus mereka hadapi.
Pertama, peranti ini berukuran sekitar 2 x 2,75 x 1 inci, tetapi mesti sesuai dengan semua teknologi pemeriksaan dan analisis darah yang biasanya berjumlah mesin setinggi meja. Kemudian, mereka harus mencari cara untuk menjadikan alat yang boleh dipakai ini berkesan dan selamat.
"Bahagian yang paling mencabar adalah menyatukan semua komponen ke dalam satu alat dan kemudian memastikan bahawa darah tidak akan membeku, sel tidak akan menyumbat cip, dan bahawa keseluruhan peranti itu benar-benar steril," jelas penulis pertama kajian itu. , Tae Hyun Kim, Ph.D.
Pasukan ini telah menghasilkan beberapa penyelesaian kreatif untuk semua masalah ini. Pertama, mereka menemui cara mencampurkan darah yang mengalir melalui alat dengan antikoagulan (agen pembekuan darah) - heparin. Kemudian, mereka membuat kaedah untuk memastikan bahawa alat tersebut tetap steril tanpa mempengaruhi antibodi pada cip yang membantu mengenal pasti sel barah.
Mengenai cip yang terdapat di inti peranti ini, para penyelidik menjelaskan bahawa ia menggunakan graphene oxide untuk membuat mekanisme "penyaringan" yang dilengkapi dengan antibodi yang mampu menangkap lebih dari 80 peratus sel barah yang ada di dalam darah.
‘Lambang perubatan ketepatan’
Untuk menguji alat ini, para penyelidik bekerja dengan anjing yang sihat yang mereka suntikan dengan sel barah manusia. Pasukan itu meyakinkan bahawa rawatan ini tidak memberi kesan jangka panjang pada haiwan yang sistem ketahanannya menyingkirkan sel asing dalam beberapa jam selepas suntikan.
Dalam eksperimen mereka, para penyelidik memberi anjing penenang ringan, selama beberapa jam pertama setelah suntikan sel barah, dan mereka kemudian memasang alat pemeriksaan.
Selain itu, pasukan mengumpulkan sampel darah dari setiap haiwan setiap 20 minit, dan menyaringnya untuk sel-sel barah secara berasingan, menggunakan kerepek dengan reka bentuk yang sama dengan yang mereka masukkan dalam alat eksperimen.
Para penyelidik mendapati bahawa alat yang dapat dipakai mengenal pasti dan mengumpulkan 3,5 kali lebih banyak sel barah per mililiter darah daripada cip yang sama ketika "mengimbas" sampel darah secara in vitro.
"Ini adalah perbezaan antara memiliki kamera keselamatan yang mengambil gambar pintu setiap lima minit atau mengambil video. Sekiranya penceroboh masuk di antara tangkapan gambar, anda tidak akan mengetahuinya, ”kata pengarang kajian Sunitha Nagrath, Ph.D.
Dalam kajian masa depan, para penyelidik bertujuan untuk menyempurnakan alat yang boleh dipakai dengan meningkatkan kadar pemprosesan darahnya. Untuk mengujinya lebih jauh, dalam konteks yang lebih realistik, para penyelidik kemudian merancang untuk menggunakannya pada anjing yang sudah menghidap barah.
Walaupun alat baru itu menunjukkan banyak janji, Dr. Hayes percaya bahawa masih ada beberapa saat lagi untuk tersedia untuk manusia. Dia menganggarkan bahawa pasukan itu mungkin dapat melakukan ujian klinikal pada peserta manusia dalam 3 hingga 5 tahun.
"Ini adalah lambang perubatan ketepatan, yang sangat menarik dalam bidang onkologi sekarang."
Daniel Hayes
