מחקרים חדשים חושפים כי כלים חדשים לזיהוי מהיר של "טביעות האצבעות" הגנטיות של תאי סרטן עשוי לאפשר למנתחים עתידיים להסיר בצורה מדויקת יותר גידולים במוח בזמן שחולה נמצא בחדר הניתוח. ניתן לזהות סוגים רבים של סרטן על ידי מוטציות מסוימות, שינויים בהוראות המקודדות ב- DNA של התאים הלא תקינים.
בהובלת צוות מחקר מ- NYU Langone Health, המחקר החדש מתאר את התפתחות ה- PCR הדיגיטלי האולטרה-רפיד האולטרה-רפי, או UR-DDPCR, שהצוות מצא יכול למדוד את רמת תאי הגידול במדגם רקמות תוך 15 דקות בלבד, תוך כדי כך היכולת לאתר מספר קטן של תאי סרטן (כמה עד חמישה תאים למילימטר מרובע).
החוקרים אומרים כי הכלי שלהם מהיר ומדויק מספיק, לפחות בבדיקות ראשוניות על דגימות רקמות מוח, כדי להפוך לכלי המעשי הראשון מסוגו לגילוי תאים סרטניים ישירות באמצעות מוטציות בזמן אמת במהלך ניתוח מוח.
החוקרים הראו כי UR-DDPCR הייתה מהירות עיבוד מהירה יותר באופן משמעותי לעומת DDPCR סטנדרטי, קיצור של תגובת שרשרת פולימראז דיגיטלית טיפה. DDPCR סטנדרטי יכול לכמת במדויק את תאי הגידול, אך בדרך כלל לוקח כמה שעות לייצר תוצאה, מה שהופך אותו לבלתי מעשי כמדריך כירורגי.
"עבור סוגי סרטן רבים, כמו גידולים במוח, ההצלחה של ניתוח סרטן ומניעת חזרת הסרטן מבוססת על הסרת כמה שיותר מהגידול ותאי סרטן הסובבים אותה," אמר חוקר שותף המחקר והנוירוג'און דניאל. אוררינגר, ד"ר.
אוררינגר אמר כי "עם PCR דיגיטלי אולטרה-רפיד, מנתחים עשויים כעת לקבוע אילו תאים סרטניים וכמה מתאי סרטן אלה קיימים בכל אזור רקמות מסוים ברמה של דיוק שמעולם לא היה אפשרי", אמר אוררינגר, פרופסור חבר במחלקות של ניתוחי נוירוכירורגיה ופתולוגיה בבית הספר לרפואה של ניו יורק גרוסמן.
פרסום בכתב העת Cell Press MED המחקר המקוון ב- 25 בפברואר הראה כי UR-DDPCR הניבה את אותן תוצאות כמו DDPCR סטנדרטיות ורצף גנטי בלמעלה מ- 75 דגימות רקמות של 22 חולים ב- NYU Langone שעברו ניתוח להסרת גידולי גליומה, סוג של סרטן מוח. תוצאות מ- UR-DDPCR נבדקו גם כנגד דגימות ידועות עם תאי סרטן ודגימות ללא סרטן.
"המחקר שלנו מראה ש- PCR דיגיטלי של טיפות אולטרה-רפיד יכול להיות כלי מהיר ויעיל לביצוע אבחנה מולקולרית במהלך הניתוח לסרטן המוח, ויש לו פוטנציאל לשמש גם לסוגי סרטן מחוץ למוח," אמר חוקר המחקר השותף. גילאד אברוני, MD, PhD. Evrony הוא גנטיקאי במרכז לגנטיקה אנושית וגנומיקה בבית הספר לרפואה של ניו יורק גרוסמן ומשמש גם כעוזר פרופסור במחלקות לרפואת ילדים ומדעי המוח בבית הספר לרפואה של ניו יורק גרוסמן.
כדי לפתח UR-DDPCR, החוקרים חיפשו יעילות בכל אחד מהצעדים המעורבים ב- DDPCR סטנדרטי. הצוות קיצר את הזמן הדרוש לחילוץ DNA מדגימות גידול מ -30 דקות לפחות מחמש דקות באופן שעדיין תואם ל- DDPCR לאחר מכן. החוקרים מצאו גם יעילות על ידי הגדלת ריכוזי הכימיקלים המשמשים לבדיקה, מה שהפחית את הזמן הכולל הדרוש בכמה צעדים משעתיים לפחות משלוש דקות. חיסכון בזמן הושג גם על ידי שימוש בכלי תגובה שהוגדרו לפני כל אחת משתי הטמפרטורות הנדרשות על ידי ה- PCR ולא על ידי אופניים שוב ושוב את הטמפרטורה של כלי תגובה יחיד בין שתי טמפרטורות.
לצורך המחקר, החוקרים השתמשו ב- UR-DDPCR כדי למדוד את רמות שתי המוטציות הגנטיות, IDH1 R132H ו- BRAF V600E, הנפוצות בסרטן המוח. הם שילבו את UR-DDPCR עם טכניקה אחרת שהחוקרים פיתחו קודם לכן, נקראו היסטולוגיית ראמן מגורה, כדי לחשב הן את השבר והן את צפיפות תאי הגידול בכל דגימת רקמות.
החוקרים מזהירים כי השימוש הנרחב בכלי מחכה לשכלול נוסף ומחקרים קליניים. הם אומרים שהצעד הבא שלהם הוא להפוך אוטומציה של UR-DDPCR כדי להפוך אותו למהיר ופשוט יותר להשתמש בחדר הניתוח. ניסויים קליניים עוקבים יהיו נחוצים כדי להשוות בין תוצאות המטופלים באמצעות הכלי שלהם בהשוואה לטכנולוגיות האבחון הנוכחיות. הם גם מתכננים לפתח את הטכנולוגיה כדי לזהות מוטציות גנטיות נפוצות אחרות לסוגי סרטן אחרים.
המימון למחקר הוענק על ידי מכונים לאומיים למענק הבריאות R01CA226527. אספקת המחקר נתרמה על ידי Bio-Rad, יצרנית ציוד DDPCR ששימש במחקר, שלא היה מעורב אחר במחקר.
מלבד אוררינגר ואברוני, חוקרים אחרים של NYU Langone המעורבים במחקר זה הם החוקרים המובילים זכרי מרפי ואמיליה ביאנצ'יני, וחוקרי משותפים אנדרו סמית ', ליסה קרנר, תרזה ראסל, דייוויד ריינקקה, נאדר מאארוף, יוקוסו וואנג, ג'ון גולפינוס, אלכסנדרה, מילר, מילר, מילר, מילר, מילר, מילר, מילר, מילר, מילר, Miller, Miller, Miller, Miller, Miller, Miller, Miller, Miller, Miller, Miller, Miller, Miller, Miller, Miller, Miller, Miller, Miller, Miller, Miller, Miller, Miller, מלבד. ומטייה סנודרל.
אוררינגר, אברוני, מרפי ו- NYU יש בקשת פטנט עד לפיתוחם של UR-DDPCR.
אוררינגר הוא בעל מניות ב- Invenio Imaging, חברה המפתחת ומשווקת ציוד הדמיה. הוא גם קיבל דמי ייעוץ מ- Servier, חברה המעורבת בייצור טיפולים נגד סרטן. לאוררינגר וסנודרל יש גם אינטרסים כספיים ב- Imagenomix. Snuderl שימש כיועץ לו ויש לו אינטרסים כספיים בהיידלברג אפיניוסטיקס וב- Halo DX. הוא גם היה יועץ בתשלום לארימה גנומיקה ואינוזיגין, וקיבל תמיכה במימון מחקר מלילי. כל ההסדרים הללו מנוהלים בהתאם למדיניות ולפרקטיקות של NYU Langone Health.
