Медицина будущего

Ученые предложили диагностировать рак с помощью магнитной проволоки

17 июля 2018 | 15:45

Ученые из Стэнфордского университета (США) разработали необычный способ диагностики рака. Они предлагают помещать в вену небольшую магнитную проволоку, которая будет притягивать свободно плавающие в крови опухолевые клетки. По мнению исследователей, такой способ сможет поймать болезнь намного раньше современных анализов крови.

Ученые всего мира неустанно ищут новые и эффективные способы выявления рака. В разработке находятся перспективные анализы крови, которые отслеживают биомаркеры, указывающие на наличие опухоли. Но в идеале отслеживание свободно циркулирующих в кровотоке опухолевых клеток было бы лучшим способом обнаружить болезнь. К сожалению, на ранних стадиях рака эти опухолевые клетки встречаются слишком редко, чтобы их можно было поймать и идентифицировать в отдельных образцах крови.

«В кровотоке циркулирует так мало опухолевых клеток, что если вы просто возьмете образец крови, в пробирке, вероятно, не будет ни одной», — говорит Сэм Гамбир, старший автор исследования.

Попытку найти циркулирующие опухолевые клетки в небольшом образце крови сравнивают с поиском песчинки в ванне, воду из которой вычерпывают по одной чашке.

Чтобы привлечь опухолевые клетки, американские ученые использовали крошечный магнитный провод, вставленный в вену. Клетки намагнитили с помощью наночастиц с антителами, которые «защелкиваются» на свободно плавающих опухолевых клетках, а затем прилипают к намагниченной проволоке.

Пока этот метод был эффективно протестирован на свиньях, выявив в 10−80 раз больше опухолевых клеток, чем современные анализы крови.

«Нужно около 80 пробирок крови, чтобы получить результат, который проволока обеспечит за 20 минут», — говорит Гамбир.

Магнитная проволока привлекает свободно плавающие опухолевые клетки, намагниченные специально сконструированными наночастицами / Sam Gambhir
Магнитная проволока привлекает свободно плавающие опухолевые клетки, намагниченные специально сконструированными наночастицами / Sam Gambhir

Текущие тесты на токсичность у мышей предполагают, что вводимые наночастицы должны быть безопасными и распадаться в течение нескольких недель после введения. Следующий этап — тестирование на людях.

Методика, разработанная командой из Стэнфорда, очень перспективна. Ученые предполагают, что ее можно будет использовать не только для диагностики рака, но и для его лечения. Проволока может действовать как своего рода фильтр, который предотвращает распространение опухолевых клеток по кровотоку.

Также метод может быть нацелен на другие типы клеток, молекулы или биомаркеры.

«Например, скажем, вы ищите бактериальную инфекцию, циркулирующую опухолевую ДНК или редкие клетки, ответственные за воспаление. В любом из этих сценариев провод и наночастицы помогают улучшить сигнал и, следовательно, обнаружить болезнь или инфекцию», — говорит Гамбир.

Исследование опубликовано в журнале Nature Biomedical Engineering.

Читайте также: Как именно курение вызывает рак