Wczesne wykrycie raka z przerzutami może oznaczać różnicę między życiem a śmiercią. Aby pomóc, grupa naukowców z University of Michigan opracowała małe wszczepialne dyski z siatki, które działają jak gąbki. Tak zwane „rusztowania” wykonane z biomateriału polilaktycznego ko-glikolidu zbierają komórki rakowe, aby można je było wykryć i potencjalnie wyeliminować.
„Wiemy, że możemy pobrać naczynia krwionośne i komórki odpornościowe, które są niezbędne do uzyskania komórek rakowych, ” mówi Samira Azarin, główny autor badania. „Odkryliśmy, że po wszczepieniu rusztowań myszom nowotwór wykonał za nas całą pracę. ”
Rak z przerzutami, czyli komórki, które podróżowały z miejsca pierwotnego raka do innego miejsca w ciele, mają udział w 90 procentach zgonów z powodu raka. Naukowcy szukali sposobu na wykrycie tych komórek w momencie, gdy zaczęli powstawać przerzuty, aby można je było wcześnie leczyć.
Implanty - rurki o wymiarach 5 milimetrów na 2 milimetry umieszczone pod skórą w pobliżu węzłów chłonnych - zbierają komórki przerzutowe naśladując podobne środowiska w ciele, w którym gromadzą się komórki. Grupa badawcza wcześniej używała ich do inżynierii tkankowej, więc wiedzieli, że są to główne środowiska do wzrostu komórek. Rurki można skanować przy użyciu nieinwazyjnej metody wykrywania zwanej odwrotną spektroskopową tomografią koherencji optycznej (ISOCT), która wykazuje wczesną obecność komórek nowotworowych.
Zespół stwierdził, że wykrywanie działało naprawdę dobrze i że mogą skanować implanty pod kątem zmian w nanoskali w gromadzeniu się komórek. Ale były też dodatkowe korzyści. Rusztowania działały jak gąbki, wchłaniając komórki z przerzutami i zapobiegając ich wzrostowi w innym miejscu w ciele. Według raportu rusztowanie „10-krotnie zmniejsza obciążenie guzów w narządach litych”.
Azarin mówi, że ona i jej koledzy mieli nadzieję, że tak się stanie, jako dodatkowa korzyść z badania, ale nie byli pewni, dopóki nie zaczęli skanować rusztowań. „Fakt, że sam w sobie może być terapeutyczny, stanowi dodatkowy bonus” - mówi.
Ilustrowane spojrzenie na to, jak rusztowania przyciągają komórki rakowe. (Steve Alvey, Michigan Engineering) Testowali rusztowania na myszach z rakiem piersi, ponieważ, podobnie jak inne podobne nowotwory, często to nie początkowy guz zabija pacjenta. Staje się śmiertelny, gdy przerzuca się do mózgu, kości, wątroby lub płuc.
„Chcieliśmy przyjrzeć się rodzajowi raka, w którym wykrycie i leczenie przerzutów byłoby najbardziej pomocne”, mówi Azarin. „Tam jest wiele rodzajów raka, a problem z przerzutami polega na tym, że trafiają do naprawdę ważnych narządów. Patrzymy również na raka jajnika i trzustki. ”
Naukowcy wciąż testują urządzenia na myszach, ale Azarin twierdzi, że współpracuje z chirurgicznymi onkologami, aby zobaczyć, jak najlepiej można je stosować u ludzi w przyszłości.
Początkowo gąbki prawdopodobnie będą używane przez pacjentów, którzy usunęli guza i są w remisji, aby mieć pewność, że rak nie powróci. Obecnie wielu pacjentów nie wie, że rak ma przerzuty, dopóki nie zobaczą objawów, a do tego czasu rak często rozprzestrzeniał się szeroko. Azarin twierdzi, że ostatecznie implanty mogą być stosowane u osób, które nie miały wcześniejszych nowotworów, ale należą do grup wysokiego ryzyka.
Teraz, gdy naukowcy wiedzą, że implanty mogą wykryć raka z przerzutami u myszy, chcą sprawdzić, czy rzeczywiście mogą usunąć komórki rakowe z organizmu. Gąbki można również wykorzystać do badania, kiedy komórki dają przerzuty i jak różne środowiska w ciele wpływają na ten wzrost. „Nie można wiele zrobić, aby zmodyfikować narząd, taki jak płuco lub wątroba, ale za pomocą rusztowania możemy naprawdę edytować witrynę” - mówi Azarin.
Implant ma ogromny potencjał, w dużej mierze dlatego, że jest prosty i elastyczny.
„To materiał zatwierdzony przez FDA, rusztowanie jest łatwe do wykonania i niedroga technologia”, mówi Azarin. „Nauczyłem się w tym procesie, że chcemy przeinaczać różne rzeczy, ale naprawdę czasem proste materiały i proste podejścia działają najlepiej”.
