Ученые из японского университета Кумамото разработали недорогой и удобный фильтр размером с ладонь, который может изолировать циркулирующие опухолевые клетки всего из 1 мл крови пациента.
Циркулирующие опухолевые клетки – это клетки, которые отделились от опухоли, перемещаются с током крови и могут приводить к образованию метастазов. Для клиницистов они представляют собой редко используемый диагностический ресурс с огромным потенциалом, который может помочь в раннем выявлении рака.
Однако процесс выделения клеток сложен, поскольку они обычно присутствуют в очень низких концентрациях. Так, в одном миллилитре крови может быть всего несколько циркулирующих опухолевых клеток, тогда как количество белых и красных кровяных телец может исчисляться в миллиардах.
Несмотря на то, что найти такие клетки бывает тяжелее, чем иголку в стогу сена, исследователи из университета Кумамото смогли создать технологию, которая делает возможным выделение опухолевые клетки из образцов цельной крови. Для этого были использованы аптамеры нуклеиновых кислот и разработана уникальная конструкция. В процессе работы фильтр деформируется в трех измерениях, когда через него проходит кровь. При этом он создает некоторое преднамеренное скопление клеток и позволяет циркулирующим опухолевым клеткам вступать в контакт с аптамерами нуклеиновых кислот, которые присутствуют на поверхности фильтра, что приводит к их связыванию и захвату.
В отличие от существующих сегодня аппаратов для выделения опухолевых клеток из крови, высокочувствительный фильтр не требует применения дорогостоящих реагентов и может успешно работать с образцами, содержащими всего пять таких клеток в 1 мл крови. В экспериментах новое устройство уже продемонстрировало более высокую чувствительность по сравнению с применяемыми до этого устройствами. Исследователи также обнаружили, что микрофильтр практически не адсорбирует клетки крови, в результате чего уровень удаления клеток крови превышает 98%.
«Эта работа демонстрирует, что наше устройство с микрофильтрами может точно обнаруживать следовые количества раковых клеток в крови», – говорит исследователь Юта Накашима. «Мы ожидаем, что он будет использоваться для диагностики и лечения рака, в том числе для ранней диагностики рака, который не может быть обнаружен с помощью изображений, таких как компьютерная томография и позитронно-эмиссионная томография, послеоперационного наблюдения, мониторинга рецидивов и индивидуального лечения. В будущем мы планируем использовать образцы крови, сданные онкологическими больными, для проверки практического и клинического применения метода».
