Микрофлюидное устройство сможет захватывать циркулирующие кластеры раковых клеток

По оценкам Американского общества по борьбе с раком, в 2019 году рак унесет 600 000 жизней в США. Исследователи из Университета штата Сан-Диего поясняют, что около 90% случаев смерти от рака связаны с метастазами, когда опухоли распространяются на другие жизненно важные органы. Как метастазирует рак? После тщательного анализа научной литературы исследователи поняли, что циркулируют и метастазируют в другие органы не отдельные клетки, а группы раковых клеток.

Ученые задались вопросом, почему не проводится больше исследований, чтобы лучше понять циркулирующие кластеры раковых клеток. «Причиной такой малой исследовательской активности является большая трудность захвата этих редких метастатических раковых клеточных кластеров из образца крови пациента, - говорит Питер Терьете, один из авторов. - Но мы поняли, что если когда-нибудь мы поймем сложный процесс метастазирования рака, то нужно будет разработать инструмент, чтобы легко находить эти кластеры».

Для этого исследователи сначала определили основные требования, необходимые для сбора полезной информации из изолированных кластеров раковых клеток. Они включают размер выборки, достаточно большой, чтобы анализировать заметное количество кластеров раковых клеток (около 10 миллилитров цельной крови), а также использование цельной крови для сохранения редких циркулирующих кластеров. Размеры канала устройства должны быть подходящего размера для размещения отдельных клеток и кластеров раковых клеток различного диаметра.

«Конструкция канала нашего устройства должна была генерировать данные микрожидкостного потока, подходящие для облегчения захвата клеток с помощью антител в каналах, - говорит Териете. - Поэтому мы ввели микрофункции и разработали уникальное альгинатное гидрогелевое покрытие для работы с антителами или другими биомолекулами. Соединяя биоинженерию с материаловедением и базовой биологией рака, мы смогли разработать устройство и доказать, что оно работает нужным образом».

Микрожидкостное устройство представляет собой новую терапевтическую стратегию для борьбы с метастазированием рака. Захват жизнеспособных циркулирующих кластеров стволовых клеток непосредственно от онкологических пациентов является новым подходом к разработке антиметастатических лекарственных препаратов.

«Разработка лекарств, которые специально нацелены на отдаленные метастазы, была сильно ограничена из-за нехватки правильных инструментов, благодаря которым можно легко получить доступ к метастатическим клеткам, ответственным за распространение рака, - говорит Териете. - Наше микрофлюидное устройство предоставит исследователям рака фактические кластеры раковых клеток человека для понимания основных механизмов, связанных с метастазированием, и разработки высокоэффективных лекарств, которые в конечном итоге могут спасти жизнь большему количеству больных раком».

Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/06/190618174400.htm