מאת: דפנה חיים-לנגפורד
חוקרים ב MIT פנו למדוזות לקבלת השראה לפיתוח התקן בעל יכולת זיהוי תאים
סרטניים בדגימת דם באופן יעיל ומהיר.
תאים סרטניים הנמצאים במחזור הדם הם מקור
מידע חשוב ביותר לגבי יעילות הטיפול בחולה. כמות התאים והסוג שלהם יכולים להעיד על
התקדמות המחלה, יעילות הטיפול והאם יש צורך לשנות מינונים של תרופות או את הגישה
הטיפולית באותו החולה. בנוסף, הימצאותם של תאים סרטניים בזרם הדם יכולה להעיד על
חזרה של גידול סרטני או לאפשר אבחון מוקדם של מחלה קיימת. אך ראשית, יש להצליח
לבודד תאים אלו משאר התאים המצויים בדם.
מדענים רבים מפתחים התקנים לבידוד תאי סרטן
מהדם (Circulation Tumor Cells
– CTCs),
אך תהליכים אלו איטיים יחסית ובהימצא אותם תאים, קשה להפרידם לצורך המשך אנליזה.
התקן חדש שפותח בשיתוף פעולה בין חוקרים ב MIT ובית החולים Brigham and Women’s Hospital
שבארה"ב מתגבר על קשיים אלו בהשראת זרועות המדוזה. בהעדר תנועה מהירה, למדוזה
זרועות ארוכות, גמישות ורבות המאפשרות לה לכסות פני שטח משמעותיים במהירות יחסית
על מנת לתפוס טרף ולשתק אותו. בהשראת זרועות אלו, צוות החוקרים בנה תעלות זעירות
וארוכות אותן הוא ציפה בגדילים ארוכים של DNA.
DNA זה ניתן ל"תכנות" והתאמה כך שיהיה רגיש לחלבונים
ייחודיים המצויים על מעטפת תא סרטן, במקרה זה סרטן דם. באמצעות אסטרטגיה זו,
החוקרים השיגו קצב זרימה גבוה פי 10 מהתקנים קיימים, דבר שהופך את המערכת
לרלוונטית לשימוש קליני. בנוסף, בידוד התאים הסרטניים מזרם הדם מאפשר רפואה מותאמת
אישית באמצעות בדיקת יעילותן של תרופות שונות על התאים בתנאי מעבדה.
מספר התאים הסרטניים בזרם הדם נע בין תאים
ספורים לאלפי תאים, ועל כן בידודם של תאים אלו מורכב. "זרועות ה DNA" מחוברות לתעלה מזערית עם מבנה בצורת אדרה בתחתית, היוצר
מערבולת המגדילה את הסיכוי שתאים סרטניים יבואו במגע עם הזרועות ובכך החוקרים העלו
משמעותית את יכולת זיהוי התאים על אף זרימת דם מהירה.
בשלב זה, ההתקן מסוגל לתפוס 60-80% מתאי
המטרה בקצב של 1 מיליליטר בשעה והגדלה שלו יכולה להכפיל את הקצב פי מאה. בנוסף, מאחר
והזרועות בנויות מ DNA,
פירוק אנזימטי מאפשר ניתוק של התאים מהמערכת והעברתם להמשך אנליזה.
בדיקות סינון, כלי דיאגנוסטיקה, מעקב אחר התקדמות טיפול
ופיתוח רפואה מותאמת אישית הם רק חלק מהיישומים להתקן יעיל המאפשר זיהוי והוצאת
תאים ספציפיים מדגימת דם.
