Τεχνολογίες ανίχνευσης καρκίνου σε μικρορευστοποιημένα τσιπ

Όταν ακούς τη λέξη καρκίνος, σου ξυπνά λυπημένα συναισθήματα. Οι περισσότεροι ασθενείς πιστεύουν ότι αν το έχουν, έχουν λιγότερες πιθανότητες να επιβιώσουν και είναι η αρχή μιας αντίστροφης μέτρησης για το θάνατο. Οι περισσότεροι άνθρωποι γνωρίζουν μόνο τις πιο κοινές θεραπείες όπως - χημειοθεραπεία, η οποία χρησιμοποιεί φάρμακα για να σκοτώσει καρκινικά κύτταρα, ακτινοβολία που χρησιμοποιείται για να καταστρέψει τα καρκινικά κύτταρα και να βλάψει το DNA των καρκινικών κυττάρων για να σταματήσει να διαιρείται και να αναπτύσσεται, και χειρουργική επέμβαση που αφαιρεί τους καρκινικούς ιστούς. Φαντάζονται ότι χάνουν μαλλιά και βρίσκονται στο νοσοκομείο για εβδομάδες ή και μήνες. Τι είναι όμως αλήθεια ο καρκίνος; Υπάρχει θεραπεία; Ποια είναι η πιθανότητα επιβίωσης;

Σύμφωνα με την Canadian Cancer Society, όλοι οι τύποι καρκίνου ξεκινούν από τα κύτταρά μας. Έχουμε πολλά κύτταρα, στην πραγματικότητα, τρισεκατομμύρια κύτταρα που ομαδοποιούνται για να σχηματίσουν ιστούς και όργανα όπως μύες, οστά, πνεύμονες, συκώτι και άλλα. Μέσα σε κάθε κύτταρο, τα γονίδιά μας παρέχουν οδηγίες στο κύτταρο για το πότε να αναπτυχθεί, να εργαστεί, να διαιρεθεί και ακόμη και να πεθάνει. Τα κύτταρα μας ακολουθούν αυτές τις οδηγίες για να είμαστε υγιείς. Ωστόσο, όταν οι οδηγίες αναμειγνύονται, τα κύτταρά μας αναπτύσσονται και διαιρούνται ανεξέλεγκτα. Όταν το ανώμαλο κύτταρο μεγαλώνει και διαιρείται, μπορεί να σχηματίσουν ένα όγκο που ονομάζεται όγκος. Οι όγκοι μπορούν να ταξινομηθούν ως μη καρκινικοί που παραμένουν σε ένα μέρος και δεν εξαπλώνονται. Ή ως καρκινικό και αναπτύσσεται σε κοντινούς ιστούς και εξαπλώνεται σε άλλα μέρη του σώματος.

Καρκίνος.ca Οι ερευνητές υπολόγισαν ότι θα υπήρχαν 233,900 νέες περιπτώσεις καρκίνου και 85,100 θάνατοι από καρκίνο στον Καναδά το 2022. Οι στατιστικές του Καναδά καταγράφουν τον αριθμό των θανάτων σε ολόκληρο τον Καναδά — και τις κύριες ασθένειες από τις οποίες πεθαίνουν οι Καναδοί. Οι κύριες αιτίες θανάτου περιλαμβάνουν τον καρκίνο (28.2%), τις καρδιακές παθήσεις (18.5%) και άλλες (29.4%).  Καρκίνος.ca συμβουλεύουμε ότι όσο νωρίτερα διαγνωστεί και αντιμετωπιστεί ο καρκίνος, τόσο καλύτερο είναι το αποτέλεσμα. Έτσι, η έγκαιρη ανίχνευση είναι ζωτικής σημασίας για τη διαχείριση και τη θεραπεία του καρκίνου.

Οι μέθοδοι έγκαιρης ανίχνευσης είναι επίσης γνωστές ως «προληπτικός έλεγχος καρκίνου». Αυτό σημαίνει ότι η εύρεση καρκινικών κυττάρων ή ιστών ακόμη και απουσία συμπτωμάτων και μεθόδων μπορεί να περιλαμβάνει ετήσιες μαστογραφίες, τεστ Παπανικολάου και κολονοσκοπήσεις που μπορούν ενδεχομένως να ανιχνεύσουν πρώιμη μορφή καρκίνου του μαστού, του τραχήλου της μήτρας και του παχέος εντέρου. Ωστόσο, νεότερες μέθοδοι όπως ο γενετικός έλεγχος, το τεστ υγρής βιοψίας, οι βελτιωμένες τεχνικές απεικόνισης και οι προγνωστικές αναλύσεις που βασίζονται σε δεδομένα και συγκεκριμένους υψηλούς πληθυσμούς είναι πλέον διαθέσιμες και κερδίζουν έλξη.

Παρόλο που οι προαναφερθείσες τεχνολογίες έγκαιρης ανίχνευσης είναι καλές, πιστεύω ότι θα ήταν ακόμη καλύτερο αν μπορούσαμε να ανιχνεύσουμε τον καρκίνο χρησιμοποιώντας απλές και εύχρηστες συσκευές παρόμοιες με μετρητές γλυκόζης για την παρακολούθηση του επιπέδου σακχάρου στο αίμα. Οι ασθενείς θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν τη συσκευή στο σπίτι, στο ιατρείο ή στο νοσοκομείο. Επειδή είναι απλό, θα μπορούσε επίσης να είναι αρκετά φθηνό για χρήση από όλους.

Μια ομάδα πανεπιστημιακών ερευνητών στις ΗΠΑ, ανέπτυξε μια συσκευή που μπορεί να απομονώσει μεμονωμένα καρκινικά κύτταρα από δείγμα αίματος ασθενούς χρησιμοποιώντας ένα νέο μικρορευστο τσιπ που διαχωρίζει τα καρκινικά κύτταρα από το πλήρες αίμα ή το ελάχιστα αραιωμένο αίμα. Οι ερευνητές σημειώνουν ότι οι τρέχουσες μέθοδοι ανίχνευσης καρκινικών κυττάρων που κυκλοφορούν στο αίμα είναι ακριβές και είναι απρόσιτες από πολλά ερευνητικά εργαστήρια ή νοσοκομεία. Σύμφωνα με αυτούς, η νέα μικρορευστοποιητική συσκευή είναι φθηνή και επειδή δεν απαιτεί πολλές προετοιμασίες δειγμάτων ή αραίωση, είναι γρήγορη και εύκολη στη χρήση. Η συσκευή τους διαχωρίζει διάφορους τύπους κυττάρων που βρίσκονται στο αίμα με βάση το μέγεθός τους. Αναφέρουν ότι η απομόνωση των κυκλοφορούντων καρκινικών κυττάρων από το αίμα δεν είναι εύκολη υπόθεση, καθώς τα κύτταρα υπάρχουν σε εξαιρετικά μικρές ποσότητες. Για πολλούς καρκίνους, τα κυκλοφορούντα κύτταρα είναι παρόντα σε επίπεδα κοντά στο ένα ανά 1 δισεκατομμύριο αιμοσφαίρια.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μικρορευστικές τεχνολογίες ως εναλλακτική λύση στις παραδοσιακές μεθόδους ανίχνευσης κυττάρων σε υγρά. Αυτές οι συσκευές είτε χρησιμοποιούν δείκτες για να συλλάβουν στοχευμένα κύτταρα καθώς επιπλέουν, είτε εκμεταλλεύονται τις φυσικές ιδιότητες των στοχευμένων κυττάρων - κυρίως το μέγεθος - για να τα διαχωρίσουν από άλλα κύτταρα που υπάρχουν στα υγρά.

Η συσκευή τους μπορεί να εφαρμοστεί όχι μόνο για την απομόνωση Κυκλοφορούμενων Ογκικών κυττάρων (CTCs) αλλά και για μοριακή διάγνωση για RNA και DNA, μελέτη βιολογίας όγκου σε μικρορευστικά κανάλια και για διαλογές υψηλής απόδοσης, όπως κυτταρική σειρά για έλεγχο φαρμάκων, ανίχνευση πρωτεϊνών αίματος και σύλληψη ενός κυττάρου.

Ποιες είναι οι μικρορευστικές τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται σήμερα για την έγκαιρη ανίχνευση και διάγνωση του καρκίνου; Οι παρακάτω είναι οι πολλά υποσχόμενες τεχνικές που αναφέρονται σε διάφορες μελέτες.

1. Απομόνωση, σύλληψη και ταυτοποίηση Κυκλοφορούμενων Ογκικών Κυττάρων (CTC)
2. DNA Micro συστοιχία
3. Σχεδιασμός κυττάρων σε μικρορευστοποιημένα τσιπ
4. Ανίχνευση καρκινικών κυττάρων με ανάλυση μαγνητικών εναποθέσεων
5. Ταξινόμηση κυττάρων με οπτική δύναμη
6. Τριχοειδής ηλεκτροφόρηση για την ανίχνευση μεταλλάξεων που σχετίζονται με τον καρκίνο
7. Μετανάστευση καρκινικών κυττάρων κατά την κίνηση των καρκινικών κυττάρων
8. Δοκιμασίες μικρορευστών υψηλής απόδοσης βασισμένες σε κύτταρα
9. Δοκιμασία ζωντανών κυττάρων σε τσιπ
10. Multiplex ανίχνευση βιοδεικτών καρκίνου
11. Σταγονίδια μικρορευστοποίησης για προσυμπτωματικούς ελέγχους μεμονωμένων κυττάρων
12. Συστοιχίες μονοκυττάρων για έλεγχο φαρμάκων
13. Μακροχρόνια κυτταρική καλλιέργεια σε τσιπ
14. Σχετικά με τη μελέτη τσιπ της βιολογίας των καρκινικών κυττάρων

Μέχρι σήμερα, οι περισσότερες τεχνολογίες ανίχνευσης καρκίνου που χρησιμοποιούν μικρορευστοποιημένα τσιπ βρίσκονται ακόμα σε ερευνητικό στάδιο σε πανεπιστήμια και ερευνητικά ιδρύματα. Ορισμένες εταιρείες πρώιμου σταδίου έχουν αρχίσει να εμφανίζονται και να πρωτοτυποποιούν. Άλλοι βρίσκονται σε κλινική εξέταση. Παρόλο που υπάρχει τεράστιο δυναμικό για έγκαιρη ανίχνευση καρκίνου, υπάρχουν ορισμένες εγγενείς προκλήσεις που αντιμετωπίζονται κατά την ανάπτυξη του προϊόντος. Εμπόδια για την επιτυχή εμπορευματοποίηση είναι το κόστος ανάπτυξης, τα τεχνικά ζητήματα στη μετάφραση των αναλύσεων σε μικρορευστοποιημένα τσιπ, η επαναληψιμότητα των προϊόντων της συσκευής και τα ζητήματα στην παραγωγή κλιμάκωσης.

Σε μια θετική σημείωση, αυτές οι προκλήσεις μπορούν να ξεπεραστούν σε ένα θέμα χρόνου. Στο εγγύς μέλλον, οι μικρορευστικές συσκευές για την έγκαιρη ανίχνευση του καρκίνου είναι μια μεγάλη νίκη για την ανθρωπότητα στην καταπολέμηση της νόσου μαζί με τις άλλες θεραπείες και θεραπείες που είναι διαθέσιμες αυτήν τη στιγμή.

Παραπομπή:

https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190225145635.htm
https://cancer.ca/en/cancer-information/what-is-cancer/how-cancer-starts-grows-and-spreads
https://cancer.ca/en/research/cancer-statistics/cancer-statistics-at-a-glance
https://www150.statcan.gc.ca/t1/tbl1/en/tv.action?pid=1310039401

Ο Lorenzo Gutierrez είναι ο StarFish Ιατρική Διευθυντής Microfluidics. Ο Lorenzo έχει εκτενή εμπειρία στη μετάφραση αναλύσεων σημείου φροντίδας σε μικρορευστοποιήσιμα φυσίγγια. Το χαρτοφυλάκιο μικρορευστών του περιλαμβάνει την ανάπτυξη ενός οργάνου πολυσθενούς για πρώιμη βρεφική διάγνωση στο Chipcare.



• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://starfishmedical.com/blog/cancer-detection-technologies-on-microfluidic-chips/