חוקרים מאוניברסיטת מטרופוליטן טוקיו מצאו כי ניתן להשתמש בתנועת תאים ללא תווית כדי לדעת אם הם סרטניים או בריאים. הם צפו בתאי פיברוסרקומה ממאירים ופיברובלסטים בריאים על מנה ומצאו כי ניתן להשתמש במעקב וניתוח של דרכיהם כדי להבדיל ביניהם ברמת דיוק של עד 94%. מעבר לאבחון, הטכניקה שלהם עשויה גם לשפוך אור על פונקציות הקשורות לתנועתיות של תאים, כמו ריפוי רקמות.
בעוד שמדענים ומומחים רפואיים מסתכלים על תאים תחת המיקרוסקופ במשך מאות שנים, מרבית המחקרים והאבחנות מתמקדים בצורתם, במה שהם מכילים, ושם חלקים שונים נמצאים בפנים. אבל התאים דינאמיים, משתנים לאורך זמן, והם ידועים שהם מסוגלים לזוז. על ידי מעקב וניתוח מדויק של תנועתם, אנו עשויים להיות מסוגלים להבדיל בין תאים שיש להם פונקציות המסתמכות על נדידת תאים. דוגמה חשובה היא גרורות סרטן, כאשר תנועתיותם של תאים סרטניים מאפשרת להם להתפשט.
עם זאת, זה קל יותר לומר מאשר לעשות. ראשית, לימוד תת קבוצה קטנה של תאים יכול לתת תוצאות מוטות. כל טכניקת אבחון מדויקת תסתמך על מעקב אוטומטי ותפוקה גבוהה של מספר משמעותי של תאים. שיטות רבות פונות אז לתיוג פלואורסצנטי, מה שמקל על התאים הרבה יותר לראות מתחת למיקרוסקופ. אולם נוהל תיוג זה יכול עצמו להשפיע על המאפיינים שלהם. המטרה הסופית היא שיטה אוטומטית המשתמשת במיקרוסקופיה קונבנציונאלית ללא תווית כדי לאפיין תנועתיות תאים ולהראות אם התאים בריאים או לא.
כעת, צוות חוקרים מאוניברסיטת מטרופוליטן בטוקיו בהובלת פרופסור הירומי מיושי, הציג דרך לעקוב אחר תאים באמצעות מיקרוסקופיית ניגודי פאזה, אחת הדרכים הנפוצות ביותר לצפייה בתאים. מיקרוסקופיית ניגודי פאזה נטולת תווית לחלוטין, ומאפשרת לתאים להתקדם על צלחת פטרי קרוב יותר למצבם הילידים, ואינו מושפע מהתכונות האופטיות של מנות הפטרי הפלסטיק דרכם צולמים תאים. באמצעות ניתוח תמונות חדשני, הם הצליחו לחלץ מסלולי מסלול של תאים בודדים רבים. הם התמקדו בתכונות של הנתיבים שננקטו, כמו מהירות הנדידה, וכמה היו השבילים מפותלים, כולם היו מקודדים הבדלים עדינים בעיוות ובתנועה.
כבדיקה, הם השוו תאים פיברובלסטים בריאים, המרכיב העיקרי ברקמת בעלי החיים ותאי פיברוסרקומה ממאירים, תאים סרטניים הנובעים מרקמת חיבור סיבית. הם הצליחו להראות שהתאים נדדו בדרכים שונות בעדינות, כפי שאופיינו ב"סכום זוויות התור "(כמה היו השבילים מפותלים), תדירות הפניות הרדודות, וכמה מהר הם עברו. למעשה, על ידי שילוב של סכום זוויות התור ובאיזו תדירות הם עשו פניות רדודות, הם יכלו לחזות אם תא היה סרטני או לא ברמת דיוק של 94%.
עבודתו של הצוות לא רק מבטיחה דרך חדשה להפלות תאי סרטן, אלא יישומים למחקר על כל תפקוד ביולוגי המבוסס על תנועתיות תאים, כמו ריפוי פצעים וצמיחת רקמות.
עבודה זו נתמכה על ידי מספר המענק של JSPS Kakenhi JP24K01998, ממשלת טוקיו מטרופוליטן מענק מחקרים מתקדם מספר R2-2, וקרן המחקר האסטרטגית TMU למעורבות חברתית.
