Клинические отходы могут быть ценными для мониторинга ответа на лечение при раке яичников

«Мы смогли продемонстрировать, что простое впрыскивание небольшого количества асцитной жидкости, которая в других случаях выбрасывалась, в наше устройство, позволило нам количественно оценить опухолевые клетки и изучить механистические маркеры прогрессирования опухоли без необходимости обрабатывать литры асцита с помощью современных инструментов, недоступных во многих общественных больницах. ", – говорит Сезар Кастро, доктор медицины, MMSc, ​​Онкологический центр и Центр системной биологии MGH, соавтор статьи PNAS. «Более того, получение показаний маркеров опухолевых клеток из повторно собранных асцитов в разные моменты времени в месте оказания медицинской помощи может позволить проводить частый мониторинг реакции на лечение, не дожидаясь следующего сканирования."
Возможность надежно отслеживать реакцию на лечение по существу позволяет лицам, осуществляющим уход, знать, следует ли продолжать прием конкретного противоопухолевого препарата или следует попробовать другой вариант.

Рецидив опухоли начинается до того, как метастазы становятся видимыми при визуализирующих исследованиях, поэтому изучается несколько вариантов неинвазивной «жидкой биопсии», включая анализ циркулирующих опухолевых клеток и других факторов, обнаруженных в крови. Поскольку метастазы рака яичников обычно ограничиваются брюшной полостью, а асцит обычно формируется на поздних стадиях заболевания, исследовательская группа предположила, что асцитная жидкость может быть альтернативой, если не лучшим вариантом, чем кровь для мониторинга лечения.
Выделение асцитных опухолевых клеток (ATC) было сложной задачей, поскольку они составляют менее 1 процента клеток в асцитной жидкости.

Сами ATC сильно различаются по размеру, а другое жидкое содержимое – воспалительные клетки и клетки крови, клетки слизистой оболочки брюшной полости и дополнительный мусор – часто образуют большие скопления, которые забивают типичные микрофлюидные устройства. Наряду с удалением компонентов асцитной жидкости, не относящихся к опухолевым клеткам, команде также нужен был способ точно идентифицировать раковые клетки яичников и анализировать их молекулярные свойства.
В ходе длительного процесса, который включал лабораторную работу по сравнению клеток рака яичников с доброкачественными клетками и образцов асцита от пациентов с раком яичников с образцами от людей с доброкачественными заболеваниями, такими как цирроз, исследователи обнаружили панель из четырех белковых маркеров, которые конкретно идентифицировали АТК от пациентов с раком яичников.

Они подтвердили точность панели, называемой ATCDX, в двух отдельных наборах образцов, сравнивая асцитную жидкость от пациентов с раком яичников с доброкачественной жидкостью или с асцитом от пациентов с другими типами рака.
Перед прохождением асцитной жидкости через устройство группы MGH, называемое чипом ATC, образец сначала маркируют магнитными наночастицами, которые связываются с доброкачественными воспалительными клетками.

Образец вводится в трехдюймовый чип ATC через фильтр, который отфильтровывает скопления мусора, а затем проходит с помощью магнита, улавливающего доброкачественные клетки с магнитной меткой. Также в устройство добавлена ​​смесь антител к белкам ATCDX, которые маркируют маркеры для визуализации. После магнитной сортировки образец проходит через серию микролунок все меньшего размера, которые собирают ATC, в то время как лейкоциты еще меньшего размера проходят через устройство. Концентрация АТС, зафиксированных на чипе, в 1000 раз больше, чем в исходной пробе жидкости.

Первоначально исследователи протестировали устройство, проанализировав образцы асцита, повторно взятые у одного пациента с раком яичников в течение 14-недельного курса лечения, сначала с помощью стандартной химиотерапии, а затем с помощью антиангиогенной терапии, когда прогрессирование заболевания возобновилось. Чип ATC показал, что количество ATC уменьшалось во время первоначального ответа на лечение, увеличивалось с прогрессированием и снова падало, поскольку антиангиогенез облегчал симптомы пациента.

Они также обнаружили, что анализ молекулярных свойств АТС у 46 пациентов с раком яичников может отличить те, чьи опухоли ответили на лечение, от неответчиков.
«Это устройство намного превзошло наши ожидания», – говорит Ральф Вайследер, доктор медицинских наук, директор Центра системной биологии и старший автор отчета PNAS. «Вместе с нашей диагностической панелью мы смогли четко различать опухолевые клетки и обширные клеточные остатки, обычно обнаруживаемые при асците.

Чип ATC и набор белковых маркеров, которые мы обнаружили, которые надежно идентифицировали клетки рака яичников, плавающие в асците, обеспечивают новую платформу для расширения анализа ATC в условиях, где дорогое оборудование и трудоемкие методы, которые ранее требовались для изоляции ATC, были бы невозможны."
Исследовательская группа отмечает, что крупномасштабное производство микросхемы ATC уже планируется, и, если будущие исследования подтвердят их результаты, низкая стоимость устройства (по оценкам, менее 1 доллара за штуку) и простота использования сделают анализ ATC практичным. и ценный инструмент как для лечения, так и для исследования рака яичников и, возможно, других опухолей, вызывающих образование асцита, включая рак поджелудочной железы.

Блог автомобилиста