Чип для поиска предвестников метастазов создали учёные из Ростова-на-Дону

Речь идёт о чипе размером с монету, который способен находить единичные циркулирующие опухолевые клетки — те самые, что становятся причиной метастазов в разных органах.

Почему такие клетки трудно поймать

Как рассказали в ЮФУ, циркулирующие опухолевые клетки — большая редкость: на миллиарды клеток крови приходятся буквально единичные предвестники метастазов.

По словам одного из авторов исследования, заместителя директора Международного исследовательского института интеллектуальных материалов ЮФУ Александра Гуды, сеть для ловли таких клеток должна быть очень селективной именно к злокачественным клеткам и при этом не повреждать их при поимке. Сейчас в клинической практике применяется достаточно редкий и дорогой метод, требующий сложной аппаратуры и квалифицированного персонала, — проточная цитометрия, а также МРТ и КТ.

Как устроено устройство

Над разработкой работали исследователи ЮФУ вместе с коллегами из Красноярского государственного медицинского университета, Красноярского научного центра Сибирского отделения РАН, Красноярского краевого клинического онкологического диспансера и Панджабского университета в индийском Чандигархе.

Принцип работы чипа — вылавливание раковых клеток за рецепторы фолиевой кислоты, которых у здоровых клеток значительно меньше. Стенки канала выстланы плёнкой на основе хитозана, природного полимера из панцирей ракообразных, на которую посажены молекулы-ловушки: фолиевая кислота и синтетические фрагменты ДНК, аптамеры.

Кровь проходит через лабиринт, раковые клетки прилипают к стенкам, а всё остальное уходит дальше. По словам Александра Гуды, за 20 минут из нескольких миллилитров крови удаётся поймать редкие клетки живыми, и врач получает возможность следить за болезнью по обычному анализу крови.

Точность и дальнейшие планы

Сейчас устройство адаптировано для поиска клеток опухолей молочной железы. Эксперименты показывают, что удаётся вычислить 80–91 процент циркулирующих опухолевых клеток, ложноположительных результатов в крови здоровых пациентов нет, а более 95 процентов пойманных клеток остаются живыми и неповреждёнными.

Один чип можно напечатать на 3D-принтере примерно за 45 минут, а «начинку» подобрать под конкретный вид рака, добавил учёный.

Полученные результаты — только первый шаг перед клиническими испытаниями. Учёные ЮФУ продолжают разработку новых геометрий микрофлюидных устройств, а их коллеги из Красноярска работают над повышением селективности захвата клеток на основе аптамеров.

Работа выполнена в рамках проекта Южного федерального университета «Ускоренное микро- и малотоннажное производство материалов» программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030» и при поддержке Минздрава и Минобрнауки России.