על ידי הערכת תאי הגידול "דביקים", חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה סן דייגו מצאו דרך פוטנציאלית לחזות אם סביר להניח כי סרטן השד בשלב המוקדם של המטופל יתפשט. הגילוי, המתאפשר על ידי מכשיר מיקרו-פלואידי מעוצב במיוחד, יכול לעזור לרופאים לזהות חולים בסיכון גבוה ולהתאים את הטיפולים שלהם בהתאם.
המכשיר, שנבדק בניסוי יזום החוקרים, פועל על ידי דחיפת תאי גידול דרך תאים מלאי נוזלים ומיון אותם על סמך כמה טוב הם דבקים בקירות החדר. כאשר נבדקו על תאי גידול שהתקבלו מחולים עם שלבים שונים של סרטן השד, החוקרים מצאו דפוס בולט: תאים מחולים עם סרטן אגרסיבי היו דבקים בצורה חלשה (פחות דביקים), ואילו תאים מחולים עם סרטן פחות אגרסיבי היו דבקים מאוד (יותר דביקים).
הממצאים פורסמו ב -5 במרץ דוחות תאיםו
מה שהצלחנו להראות בניסוי זה הוא שהרכוש הפיזי של תאי הגידול הדבקים יכול להיות מדד מפתח למיין חולים לסרטן אגרסיבי פחות או יותר. אם נוכל לשפר את יכולות האבחון בשיטה זו, נוכל להתאים אישית טוב יותר את תוכניות הטיפול בהתבסס על הגידולים שיש למטופלים. "
אדם אנגלר, ללמוד סופר בכיר, פרופסור במחלקת שו צ'יאן-גן לשכבה להנדסה ביו-הנדסה, בית הספר להנדסה של UC סן דייגו ג'ייקובס
מחקרים קודמים שנערכו על ידי מעבדת אנגלר, בשיתוף פעולה עם אן וואלאס, מנהלת המרכז המקיף לבריאות השד במרכז סרטן מורס ב- UC סן דייגו בריאות, כבר קבעו כי תאים סרטניים דביקים חלשים נוטים יותר לנדוד ולפלוש לרקמות אחרות בהשוואה לתאים דבקים מאוד. כעת, עם גידולים של מטופלים, הצוות לקח את התובנה הזו צעד נוסף קדימה, והדגים כי חוזק ההדבקה של תאי הגידול משתנה והצעד הבא יהיה לקבוע אם הדבקה יכולה לעזור לחזות אם סרטן של המטופל צפוי להתאים לגרורות.
המחקר האחרון שלהם בדק את הידבקות התאים בסרטן שד בשלב מוקדם המכונה קרצינומה של צינור באתרו (DCIS). לעתים קרובות מסווג כאפס שלב סרטן שד, DCIS יכול להישאר לא מזיק, ולעולם לא להתקדם מעבר לתעלות החלב בהן הוא נוצר. אך במקרים מסוימים הוא מתפתח לסרטן שד פולשני שיכול להיות מסכן חיים. מדענים ורופאים בילו שנים בניסיון לקבוע אילו מקרים דורשים טיפול אגרסיבי ואילו ניתן להשאיר לבד, אך התשובות נותרו חמקמקות.
החלטות קליניות עכשוויות מסתמכות לעתים קרובות על גודל הנגע של DCIS, אך גורמים אלה לא תמיד מנבאים את התנהגותו.
וואלאס אמר כי "קיום מנגנון כדי לחזות טוב יותר איזה DCIS עומד להתנהג בצורה אגרסיבית יותר, כמו שנראה עם מודל ההדבקה הזה, יכול היה להבטח מאוד כדי לעזור לנו לטפל באגרסיביות יותר של סרטן מסוג זה". "אנחנו לא רוצים להטיל יתר על המידה בניתוחים אגרסיביים, תרופות והקרנות אם לא צורך, אך עלינו להשתמש באלה כאשר לסרטן יש פוטנציאל פולשני גבוה יותר. אנו רוצים להמשיך להתאים אישית טיפול."
אנגלר אמר כי "כרגע אין לנו דרך אמינה לזהות אילו חולי DCIS נמצאים בסיכון לפתח סרטן שד אגרסיבי יותר". "המכשיר שלנו יכול לשנות את זה."
מכשיר הצוות, שהוא בערך בגודל של כרטיס אינדקס, מורכב מתאים מיקרו -פלואידים המצופים בחלבונים דבק שנמצאים ברקמת השד, כמו פיברונקטין. כאשר תאי הגידול מונחים לתאים, הם דבקים בציפוי הפיברונקטין. לאחר מכן הם נתונים להגדלת לחץ הגזירה כאשר נוזל זורם בתאים. על ידי התבוננות היכן התאים מתנתקים תחת רמות מתח ספציפיות, החוקרים מסווגים אותם כחלשים או דבקים מאוד.
הצוות בדק את המכשיר בדגימות של 16 חולים. דגימות אלה כללו רקמות שד רגילות, גידולי DCIS וגידולים אגרסיביים לסרטן שד שהתקבלו מחולים עם קרצינומות דרוכיות ולובולריות פולשניות. הניסויים חשפו כי דגימות סרטן שד אגרסיביות הכילו תאים דבקים חלשים, ואילו דגימות רקמות שד רגילות הכילו תאים דבקים מאוד. דגימות DCIS הראו רמות הדבקה ביניים, אך עם שונות משמעותית בקרב חולים.
"מה שמעניין הוא שיש המון הטרוגניות מחולה לחולה בתוך סוג משנה של מחלה בודדת", אמר המחקר המשותף למודיסון קיין, דוקטורט ביו-הנדסה. סטודנט במעבדה של אנגלר. "בקרב חולי DCIS, למשל, מצאנו חלק עם תאי גידול דבקים מאוד ואחרים עם תאים דבקים חלשים. אנו משערים כי אנשים עם תאים דבקים חלשים נמצאים בסיכון גבוה יותר לפתח סרטן פולשני, וכנראה שהם מאובחנים בתחילת תוכנית הטיפול בחולים שלהם."
הצוות מתכנן לעקוב אחר חולי DCIS במהלך חמש השנים הבאות כדי לקבוע אם חוזק ההדבקה מתואם עם התקדמות גרורתית. אם ההשערה שלהם מתקיימת, המכשיר יכול להציע לאונקולוגים כלי חדש חזק להנחות אסטרטגיות טיפול, ולהמליץ על התערבויות אגרסיביות יותר לחולים שתאי הגידול שלהם מראים הידבקות חלשה.
אנגלר אמר כי "התקווה שלנו היא שמכשיר זה יאפשר לנו לזהות באופן פרוספקטיבי את אלה בסיכון הגבוה ביותר, כך שנוכל להתערב לפני שתתרחש גרורות".
פרויקט זה מדגיש את החשיבות של שיתוף פעולה בין תחומי. צוות ההנדסה של אנגלר עבד בשיתוף פעולה הדוק עם הצוות של וואלאס במרכז הסרטן מורס, שסיפק דגימות ותמיכה של חולים. מימון מהמכונים הלאומיים לבריאות (NIH), הכולל מענקים התומכים במשאבים ומתקנים משותפים במרכז הסרטן מורס, וכן הכשרה למענקים לחוקרי סטודנטים העובדים על הפרויקט, מילאו תפקיד מכריע בפיתוח המכשיר ובמחקר הקליני.
אנגלר אמר כי "זו הייתה שותפות נהדרת עם ד"ר וואלאס ומרכז הסרטן של מורס". "תמיכתם סייעה בקידום ניסויים יזמונית החוקרים כמו זו. אנו גם אסירי תודה על כל מנגנוני המימון השונים התומכים במתקנים, בהדרכה ובעבודה במעבדה, מה שמאפשר מחקר כזה."
