Laboratorium rzadkich komórek rzuca światło na raka

W 1869 roku australijski lekarz Thomas Ashworth poddał mikroskopowi krew zmarłej na raka piersi kobiety. Zaglądając przez niego, zauważył komórki identyczne z komórkami samego raka.

Niebezpieczna mieszanka: Komórki nowotworowe pobrane z krwiobiegu kobiety z rakiem piersi rosną w laboratorium.

Postulował, że duże i nieprawidłowe komórki w jej krwi mogą wyjaśniać przerzuty na całym jej ciele, ponad 30 z nich. Komórki rakowe prawdopodobnie przemieszczały się przez układ krążenia, tworząc wysypkę guzów.

W nowym raporcie opublikowanym w Nauka , naukowcy z Massachusetts General Hospital twierdzą, że po wychwyceniu tych krążących komórek nowotworowych od pacjentów walczących z rakiem, byli w stanie utrzymać ich wzrost w laboratorium i przetestować leki przeciwko nim.

Praca jest niezwykle ważnym badaniem potwierdzającym koncepcję, które pokazuje, w jaki sposób naukowcy mogą pewnego dnia podjąć spersonalizowane badania na własnych komórkach nowotworowych pacjentów, mówi Stefanie Jeffrey, ekspert ds. raka na Uniwersytecie Stanforda.

Krążące komórki nowotworowe są niezwykle rzadkie — stanowią jedną z miliardów komórek znajdujących się we krwi pacjenta. Jednak naukowcom udało się pobrać komórki nowotworowe z krwi sześciu pacjentów z zaawansowanym rakiem piersi, a następnie je hodować lub utrzymywać przy życiu i namnażać. Podczas gdy naukowcy z Baylor University po raz pierwszy wykazali w zeszłym roku, że hodowanie komórek nowotworowych z krwi jest możliwe, naukowcom z Bostonu udało się również umieścić komórki w mikronaczyniach – każdy zawierający około 200 komórek – i przetestować, czy można je zabić jednym lub więcej leczenie farmakologiczne.

Daniel Haber, główny onkolog w Massachusetts, który prowadził badanie, mówi, że podejście to może ostatecznie pomóc w rozwiązaniu typowych sytuacji, z którymi boryka się w jego klinice, gdy pacjenci przestają reagować na początkowe leczenie. To, jaki lek podać im dalej, jest często niewiele lepsze niż zgadywanie. Musisz wiedzieć, co leczysz, mówi Haber.

W ciągu ostatniej dekady ogromny wysiłek włożono w projektowanie urządzeń zdolnych do wychwytywania komórek rakowych we krwi, w tym technologii takich jak nano rzepy, przesiewacze magnetyczne i proste filtry papierowe. Urządzenie Mass. General, nazwane CTC-iChip, zostało stworzone w ciągu ostatnich trzech lat w laboratorium inżyniera Mehmeta Tonera i jest uważane za jedno z najbardziej zaawansowanych (patrz Urządzenie znajduje zabłąkane komórki rakowe we krwi pacjenta).

W laboratorium Tonera fiolki z krwią osadzają się w instrumencie w tę iz powrotem, spływając płynem przez szereg mikrokanalików, które usuwają normalne komórki krwi. Po około pół godzinie pozostaje tylko plastikowa torebka wypełniona niewielką liczbą rzadkich komórek rakowych. Opracowanie urządzenia zostało opłacone przez firmę Johnson & Johnson, która wydała 30 milionów dolarów na finansowanie prac.

Johnson and Johnson sprzedaje już system o nazwie Cellsearch, który może zliczać komórki nowotworowe we krwi. Ale to urządzenie, zatwierdzone przez FDA w 2004 roku, nie okazało się tak przydatne dla lekarzy. Liczba komórek nowotworowych w czyjejś krwi przepowiada szansę przeżycia, ale nie pomaga lekarzom wiedzieć, jak leczyć pacjenta.

Niektórzy lekarze nie są pewni, czy spersonalizowane testowanie komórek nowotworowych też nie pomoże. Jednym z problemów jest to, że jest to bardzo trudne, a wyhodowanie komórek od pacjentów zajęło zespołowi Mass General miesiące. To zbyt długo, aby pomóc w wyborze leczenia; niektórzy pacjenci nie przeżywają tak długo. Jest drogi i zajmuje kilka miesięcy. Nie sądzę, aby miało to mieć przyszłość dla opieki nad pacjentem, mówi Massimo Cristofanilli, specjalista onkologii w Jefferson University Hospital w Filadelfii.

Jeffrey ze Stanford dodaje, że nadal nie jest jasne, czy komórki rakowe we krwi są rzeczywiście takie same jak te w guzach danej osoby. Oznacza to, że nie ma pewności, czy guzy i komórki zareagują w ten sam sposób na leczenie farmakologiczne.

Zamiast tego technologia może okazać się ważniejsza w badaniu powstawania przerzutów. Jak postawił hipotezę Ashworth w XIX wieku, komórki rakowe muszą rozprzestrzeniać się w krwiobiegu. Jednak bardzo niewiele wiadomo na temat tego, co powoduje przerzuty komórek i możliwość przedostania się do krwi i zajęcia gdzie indziej.

To bardzo rzadkie komórki, które krążą przez bardzo krótki czas i znikają, mówi Haber. Jednak mogą być odpowiedzialni za zdecydowaną większość zgonów z powodu raka. To technologia, która pozwala spojrzeć na coś, czego nigdy wcześniej nie widziałeś.

ukryć