Звуковые волны для жидкой биопсии

Подготовил Илья Скляр

В крови больного присутствуют так называемые циркулирующие опухолевые клетки (сirculating tumor cells, CTCs). По ним можно установить происхождение опухоли, ее местоположение, маркеры и т. д. Однако этих клеток крайне мало (до 100 на миллилитр), и их трудно отделить от остальных клеток крови, не повреждая.

Одним из основных способов ранее была негативная селекция, которая использует антитела против различных маркеров кровяных клеток и «вытаскивает» за них все клетки, кроме интересующих. Однако это долгосрочный и многостадийный процесс. Другой метод, диэлектрофорез, может повлиять на целостность клеток.

Авторы статьи, опубликованной в журнале Small, предлагают метод сепарации, основанный на воздействии ультразвуковых волн, которые широко используются в медицине и считаются безвредными для живых тканей. Звук, в данном случае являющийся волной давления, воздействует под определенным углом на поток клеток в разветвляющемся канале. Более плотные и твердые клетки опухоли при этом отделяются от общего потока и идут в отдельный канал. В статье описана технология сбора CTC у мужчин с раком простаты. Тестовый прибор продемонстрировал эффективность разделения в 86% для 7,5-миллилитровой пробирки с кровью менее чем за час. Впервые технология была испытана три года назад, но с меньшей эффективностью.

Как отмечает один из участников исследования, Эндрю Армстронг, доцент Медицинской школы Университета Дюка, главное достоинство метода в том, что он оставляет опухолевые клетки живыми. После этого их можно культивировать и изучать. По словам Армстронга, такой подход аналогичен тому, который используют врачи-инфекционисты, делая бакпосевы и проверяя чувствительность микроорганизмов, взятых у конкретного пациента, к лекарствам in vitro: это индивидуализирует онкотерапию.

Исследователи продолжают работать над улучшением метода. Группа Армстронга — над культивированием клеток и их профилированием, для доказательства клинической применимости метода, а их коллеги с факультета механического инжиниринга и науки о материалах университета Дюка — над повышением скорости и эффективности сепарации клеток.

Источник

Mengxi Wu, Po-Hsun Huang et. al // Circulating Tumor Cell Phenotyping via High‐Throughput Acoustic Separation // Small, 2018; 1801131 DOI: 10.1002/smll.201801131