Исследователи из Гарвардского университета вместе с онкологами из Детской больницы Бостона (США) создали микрожидкостное устройство, способное собирать редкие свободно циркулирующие раковые клетки (СЦК), выделяя их из крови, для дальнейшего культивирования и подготовки к анализу.

Эти клетки, отделившиеся от первичной раковой опухоли и часто основывающие вторичные новообразования, несут в себе экстраординарное количество информации о родительской опухоли, включая данные о специфической чувствительности к противораковым препаратам, степени прогрессирования родительской опухоли, а также сведения о том, как опухоль отвечает на лечение.

Подобные знания просто бесценны, они способны помочь врачам в проведении наиболее эффективного лечения, но информацию эту очень трудно добыть из-за проблем с выделением СЦК и их культивированием для последующих анализов.

Таким образом,

предлагаемое устройство может стать незаменимым инструментом для диагностирования онкологических заболеваний и разработки персонифицированного лечения.

Рис. 1. Схема микрожидкостного устройства: сверху в центре на жёлтом фоне показан продукт его работы — отловленные, а затем культивированные СЦК. (Здесь и далее иллюстрации RSC).

Хитрость нового метода (точнее, устройства) — в одновременном применении как микрожидкостной технологии (когда поток жидкости (крови) пропускается сквозь канал микронного масштаба, отлитый в твёрдом прозрачном пластике), так и микромагнитной (!) методики для отлавливания СЦК. При прохождении крови сквозь микрофлюидные каналы, которые содержат микроскопические магнитные шарики, покрытые таким образом, чтобы избирательно прикрепляться только к СЦК, раковые клетки отделяются от остального потока. Размеры каналов подбирались так, чтобы максимально уменьшить стрессовое воздействие, оказываемое на СЦК, и избежать какого-либо изменения структуры отобранных клеток, а также для того, чтобы максимально повысить «улов».

В лабораторных условиях устройство показало феноменальную эффективность, захватывая более 90% СЦК из крови мышей, страдающих раком молочной железы.

Особенно важно то, что СЦК были способны расти и делиться, давая врачам больше бесценного материала, который, к примеру, может использоваться для скрининга лекарств с целью подбора индивидуальных средств.

Дальнейшие тесты показали, что

прибор достаточно чувствителен, чтобы определить неожиданное увеличение числа СЦК, извещающее о достижении родительской опухолью метастатической стадии. Эта информация жизненно важна для онкологов, следящих за болезнью.

Рис. 2. Микрофотография демонстрирует продукт работы устройства — отловленные и культивированные СЦК. (Увеличенный фрагмент с предыдущей иллюстрации).

Результаты работы представлены в статье, опубликованной в журнале Lab on a Chip.