Leeds Üniversitesi bilim insanları tarafından geliştirilen ve kanserin küresel tıbbi sorununa uygulanan yüksek teknolojili çift namlulu nanopipet, ilk kez araştırmacıların bireysel canlı kanser hücrelerinin tedaviye nasıl tepki verdiğini ve zaman içinde nasıl değiştiğini görmesine olanak sağladı. Doktorların daha etkili kanser ilaçları geliştirmelerine yardımcı olabilecek hayati bir anlayış sağlıyor. 

Aracın iki nanoskopik iğnesi var, bu da aynı anda aynı hücreden bir numuneyi enjekte edip çıkarabileceği ve potansiyel kullanımlarını genişletebileceği anlamına geliyor. Çalışma, platformun yüksek seviyedeki yarı otomasyonunun süreci önemli ölçüde hızlandırdığını ve bilim adamlarının daha önce mümkün olandan çok daha fazla doğruluk ve verimlilikle çok daha fazla bireysel hücreden veri çıkarmasına olanak sağladığını gösteriyor. 

Şu anda, tek hücreleri incelemeye yönelik teknikler genellikle onları yok ediyor, bu da bir hücrenin tedaviden önce veya sonra incelenebileceği anlamına geliyor. 

Bu cihaz, kanser tedavisine maruz kalma sırasında canlı bir hücrenin "biyopsisini" tekrar tekrar alabiliyor, hücrenin içeriğinden küçük ekstraktları öldürmeden örnekleyebiliyor ve bilim adamlarının hücrenin zaman içindeki reaksiyonunu gözlemlemesine olanak tanıyor. 

Çalışma sırasında biyologlar ve mühendislerden oluşan çok disiplinli ekip, tedaviye uyum sağlama yeteneği nedeniyle beyin tümörünün en ölümcül formu olan glioblastomayı (GBM) bir test vakası olarak kullanarak kanser hücrelerinin kemoterapi ve radyoterapiye direncini test etti. ve hayatta kal. 

Bulguları bugün (7:2 GMT/6:XNUMX ET, XNUMX Mart Çarşamba) dergide yayınlandı. Bilim Gelişmeler. 

Önemli atılım 

Makalenin yazarlarından biri olan Leeds Üniversitesi Tıp Fakültesi Beyin Kanseri Biyolojisi Doçenti Dr. Lucy Stead şunları söyledi: “Bu önemli bir buluş. İlk kez tedaviden sonra meydana gelen değişiklikleri varsaymak yerine gerçekten izleyebileceğimiz bir teknolojiye sahibiz. 

"Bu tür bir teknoloji, daha önce hiç sahip olmadığımız bir anlayış katmanı sağlayacak. Ve bu yeni anlayış ve içgörü, cephaneliğimizde her türlü kansere karşı yeni silahlara yol açacak." 

GBM, bu yeni silahlara en çok ihtiyaç duyan kanserdir çünkü 20 yıldır bu hastalıkta hayatta kalma konusunda hiçbir ilerleme kaydedilmemiştir. 

Çok geride kalıyor ve biz bunun, bu tümörlerin son derece 'plastik' doğasından, yani tedaviye uyum sağlama ve hayatta kalma yeteneklerinden kaynaklandığını düşünüyoruz. 

Bu nedenle, bu hücreleri değiştikçe dinamik olarak gözlemleyip karakterize edebilmemiz, böylece bu hücrelerin gidebileceği yolculuğun haritasını çıkarabilmemiz ve ardından her fırsatta onları durdurmanın yollarını bulabilmemiz çok önemlidir. Sahip olduğumuz teknolojilerle bunu yapamazdık.” 

Dr Lucy Stead, Beyin Kanseri Biyolojisi Doçenti, Leeds Üniversitesi Tıp Fakültesi

Dönüşebilir 

Dr Stead, St James Hastanesi'ndeki Leeds Tıbbi Araştırma Enstitüsü'nde GBM beyin tümörlerini tedavi etmeye odaklanan Glioma Genomics araştırma grubuna liderlik ediyor. Şöyle ekledi: "Bu teknoloji, bu özel kanser için dönüştürücü olabilir ve sonunda bu korkunç, tedavi edilemez hastalık için etkili tedavileri belirlememize yardımcı olabilir." 

Araştırma öncelikle eski Leeds futbolcusu Dominic Matteo'yu yüksek profilli destekçilerinden biri olarak sayan The Brain Tumor Charity tarafından finanse edildi. Matteo'da GBM yoktu ancak 2019'da beyin tümörünü çıkarmak için ameliyat oldu. 

The Brain Tumor Charity'nin Bilimsel Direktörü Dr. Simon Newman şunları söyledi: "Glioblastoma hücrelerinin tedaviye farklı tepki verdiğini, sıklıkla tedavi direnci geliştirerek hastalığın nüksetmesine yol açtığını biliyoruz. Tedaviden önce ve sonra laboratuvarda yetiştirilen tümör hücrelerinden örnekler çıkarabilen bu yeni teknolojinin geliştirilmesi, ilaç direncinin nasıl gelişebileceği ve tümörlerin yeniden büyümesine nasıl yol açabileceği konusunda benzersiz bir fikir verecektir. 

"The Brain Tumor Charity tarafından finanse edilen bu önemli çalışmanın, bu karmaşık beyin tümörleri hakkındaki bilgimizi artıracağını ve yeni, daha etkili tedaviler bulmamıza olanak sağlayacağını umuyoruz; bu, bu yıkıcı hastalıkla karşı karşıya olanlar için acilen ihtiyaç duyulan bir şey." 

işbirlikçi 

Çalışma, Leeds'in Bragg Malzeme Araştırma Merkezi'nden araştırmacıların işbirliğiyle yapıldı; Leeds Elektronik ve Elektrik Mühendisliği Okulu; Leeds Tıbbi Araştırma Enstitüsü ve Norwich'teki Earlham Enstitüsü, 72 saatlik bir süre boyunca tek GBM hücrelerini inceledi. 

Elle idare edilemeyecek kadar küçük olan nanocerrahi platformunu kullandılar. Minik iğneler, petri kabındaki hücrelere doğru pozisyona getirilmeleri için robotik yazılım tarafından hassas bir şekilde kontrol ediliyor. Nanopipetin ikinci iğnesi ekipmanın kontrolünde temel bir rol oynar. 

Cihaz, bilim adamlarının tek bir hücrede hastalığın ilerleyişini incelemek için tekrar tekrar numune almasına olanak tanıyor. Moleküler biyolojiye ilişkin araştırmaların çoğu, hücre popülasyonları üzerinde yürütülmekte ve her hücrenin farklı olduğu gerçeğini göz ardı eden ortalama bir sonuç vermektedir. 

Tedavi sırasında bazı hücreler ölür, bazıları ise hayatta kalır. Tedavi bulmanın anahtarı, bir hücrenin hayatta kalmasına neyin izin verdiğini ve ölenlere ne olduğunu anlamaktır. 

Benzeri görülmemiş hassasiyet 

Başyazar Dr Fabio Marcuccio, Tıp Fakültesi Araştırma Görevlisi Imperial College LondonAraştırmayı Leeds'te yürüten Dr., şunları söyledi: "Cihazımız, beyin kanseri hücrelerinin zaman içinde tedaviye nasıl uyum sağladığının benzeri görülmemiş bir hassasiyetle incelenmesine olanak tanıyor. Bu araç, kanser tedavisi ve prognozunda önemli iyileşmelere yol açabilecek veriler sağlayacak." 

Şunları ekledi: "Bu çalışma meslektaşlarım ve eşbaşkanlarım olan, Leeds Elektronik ve Elektrik Mühendisliği Okulu'nda Biyonanoteknoloji Araştırma Görevlisi olan Dr. Chalmers Chau ve daha önce Leeds'ten olan ve şu anda Biyoinformatikçi olan Dr Georgette Tanner ile ortak bir çabanın sonucudur. Katkıları deneysel tasarım ve veri analizine temel olan Oxford Nanopore Technologies. Bu, zamanımızın en büyük zorluklarının üstesinden gelmek için disiplinler arası bir ekip oluşturmanın önemini gösteriyor." 

Kanser hücresi plastisitesi (hücrelerin davranışlarını değiştirme yeteneği), yeterince anlaşılmadığından kanser tedavisindeki en büyük zorluklardan biridir. GBM kanser hücreleri özellikle "plastiktir": çok hızlı adapte olabilirler ve bunun radyoterapi ve kemoterapiye direnç geliştirmelerine yardımcı olduğu düşünülmektedir. Bu hücrelerin nasıl uyum sağladığını ve ardından onları nasıl engelleyebileceğimizi öğrenmek, kanserin tekrarlamasını önleyebilir; bu, neredeyse her zaman GBM'de olan bir şeydir. 

Londralı mesleki terapist Camilla Hawkins'e Ağustos 2022'de GBM teşhisi konuldu. 55 yaşındaki kişi şunları söyledi: "Yeni tedavilere ışık tutmaya yardımcı olabilecek buna benzer her türlü bulgu memnuniyetle karşılanmalıdır. Prognozun ölümcül olduğu durumlarda bile, uzun süreli kaliteli bir yaşam yaşamaya değerdir.” 

Çok önemli 

 Diğer ilgili yazar ve eş-başkan, Leeds Elektronik ve Elektrik Mühendisliği Okulu'nda Biyo-Nanoteknoloji Doçenti olan Dr. Paolo Actis, yaklaşık 15 yıldır nanobiyopsi aracı üzerinde çalışıyor ve orijinal kapsamıyla karşılaştırıldığında yeni yeteneklerini söyledi. “dikkate değer avantajlar” sağladı. 

Şöyle ekledi: "Kemoterapiyle öldürülmeyen kanser hücreleri, kanserin yeniden büyümesine ve ölüme yol açmasına neden olan hücrelerdir. 

"Aracımız bu hücrelerin yerini tespit edebiliyor ve artık onlara biyopsi yapabiliyoruz, böylece tedaviden sağ kurtulanların nasıl değiştiğini özel olarak inceleyebiliyoruz. 

"Hücrelerin nasıl değiştiğini ne kadar çok anlarsak, onların uyum sağlamasını engellemek için o kadar fazla ilaç geliştirebileceğimiz için bu çok önemli." 

Dr Stead, bu teknolojinin laboratuvarda ve insanlarda daha fazla örnek üzerinde kullanılarak daha fazla araştırma yapılması gerektiğini, ancak bunun zaten çok değerli bilgiler sağladığını söyledi. 

Birleşik Krallık Araştırma ve Yenilik ile Avrupa Komisyonu tarafından ek finansman sağlandı. 

Örnek olay

Camilla'nın hikayesi 

Camilla Hawkins'e Ağustos 2022'de çok odaklı glioblastoma multiforme beyin tümörü teşhisi konuldu. 

Londra'dan gelen mesleki terapist, bir iş toplantısında doğru kelimeleri bulmakta zorlandıktan sonra tavsiye almak için pratisyen hekim servisini aradı. 

İlk başta sağlık görevlileri felç geçirmiş olabileceğini düşündüler ve yerel Acil Servise gitmesini tavsiye eden stajyer bir pratisyen doktorla konuştuktan sonra felç koğuşuna kabul edildi. Teşhisini öğrenmeden önce üç hafta süren araştırmalar yapıldı. Anlaşılacağı üzere haber büyük bir şok etkisi yarattı.  

Geçen yıl The Brain Tumor Charity'yi desteklemek amacıyla Londra Maratonu'nu koşan 55 yaşındaki park koşusu meraklısı ve gönüllüsü şunları söylüyor: "Bir gecede formda ve aktif bir mesleki terapist olmaktan çıkıp yatılı hastaya dönüştüm ve sonunda tedavi edilemez bir beyin teşhisi konuldu. sınırlı yaşam beklentisi olan tümör. 

“Yıllar önce onkolojide ve 25 yılı aşkın süredir HIV konusunda çalışıyordum, bu nedenle her iki kişiden birine yaşamı boyunca kanser teşhisi konulacağını gösteren istatistiklerin farkındaydım. 

“Ancak, beyin tümörüne sahip olabileceğim ihtimali tam anlamıyla aklıma gelmemişti (kelime oyunu değil!) Hatta Felç Danışmanı'na 'en azından bu bir beyin tümörü değil!' yorumunu bile yapmıştım. 

"Bu tür tümörler her zaman 4. evredir ve tedavisi yoktur. 

"Bu durum için çok az araştırma var ve araştırma eksikliği, ben de dahil olmak üzere birçok insanın kanserimizi kontrol altına alabileceğimiz başka yollar araması anlamına geliyor. Hasta forumlarında ve internette her türlü şey olasılık olarak öne sürülüyor, ancak bunların hiçbiri kanıtlarla desteklenmiyor, dolayısıyla tıp uzmanları bunlar hakkında yorum yapamıyor. 

"Hepsi ölümcül olacak bir hasta grubuyla araştırmanın zorlu olacağını anlıyorum, ancak bunun gibi yeni tedavilere bilgi sağlamaya yardımcı olabilecek herhangi bir bulgunun memnuniyetle karşılanması gerekiyor. Prognozun ölümcül olduğu durumlarda bile, uzun süreli kaliteli bir yaşam yaşamaya değerdir.” 

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
• PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://www.news-medical.net/news/20240306/Breakthrough-nanopipette-enables-real-time-observation-of-cancer-cell-reactions-to-treatment.aspx