«Обнаружение раковых клеток в крови на ранней стадии заболевания затруднено, потому что концентрация раковых клеток чрезвычайно мала», — сказал Харальд Фукс, руководитель отдела Института нанотехнологий KIT (INT), заведующий кафедрой физического факультета. Институт Мюнстерского университета (WWU) и научный директор Центра нанотехнологий (CeNTech), Мюнстер, объясняют. «Ищем иголки в стоге сена». Количество извлеченных опухолевых клеток позволяет делать выводы об успехе терапии и будущем течении болезни. Генетический анализ клеток позволяет адаптировать терапию к типу рака, подлежащего лечению.
«С помощью нашего метода мы достигаем очень высокой степени успешности: более 85 процентов извлеченных клеток действительно являются раковыми», — говорит Майкл Хиртц. Его группа молодых исследователей из INT активно участвует в разработке. «Кроме того, мы можем взять образцы неповрежденных подозрительных клеток и изучить их более подробно». Медицинские анализы образцов крови пациентов были выполнены командой Клауса Пантеля из Университетской клиники Гамбург-Эппендорф.
Более того, недавно разработанный метод может быть применен во всех областях, где необходимо изолировать редкие клетки в крови или других жидкостях организма.Основным компонентом нового метода является платформа микрочипов. Посредством литографии полимерным пером поверхность получает микроскопически маленькую структуру с помощью пластмассовой матрицы.
Клетки-мишени прикрепляются к этим структурам. Исследуемый образец крови вводится в плоский микроканал, пересекающий платформу.
Поскольку максимальное количество клеток-мишеней должно контактировать с массивом, структура в форме рыбьей кости в верхней части канала перемешивает проходящую жидкость. «В то время как опухолевые клетки прикрепляются к подготовленным участкам в соответствии с принципом блокировки ключа, оставшиеся клетки просто смываются», — объясняет принцип Хиртц. Чтобы предотвратить замену массивов, то есть замков, при каждом применении, ученые предоставляют всем клеткам-мишеням общий ключ: витамин биотин. Заранее этот витамин связывается с поверхностью клеток-мишеней через специфические антитела.
«Наша концепция все еще находится в стадии разработки и, следовательно, не полностью оптимизирована. Однако ее чувствительность частично превосходит чувствительность уже известных стандартных методов.
Кроме того, облегчается точная медицинская диагностика клеток», — подчеркивает Харальд Фукс. Сейчас исследователи работают над прототипом метода, который можно будет использовать в больнице.
Для этого они получают средства от Европейского исследовательского совета в рамках программы «Proof of Concept».