Harvard Üniversitesi Öğretim Üyesi Prof. Dr. Mehmet Toner, 3 Saniye içinde 100 Milyar Hücre İçinden Kanserli Hücreyi Bulan bir Teknik Geliştirdi.

Tıpta Çığır Açan Bu Çalışmasıyla Kanser Hastalarına Umut Oldu

Mehmet Toner, Türk biyomedikal mühendisi. Harvard Üniversitesi Tıp Fakültesi cerrahi bölümünde ve Harvard-MIT sağlık bilimleri ve teknolojileri programında profesörlük yapmıştır. İstanbul Teknik Üniversitesi Makine Mühendisliği lisans bölümü mezunudur. Kanser üzerine yaptığı çalışmalarla bilinmektedir.

Üçüncü nesil cihaz, kanser hücrelerini genetik ve moleküler analiz için bir kan örneğinden daha hızlı izole eder.
Nadir dolaşımdaki tümör hücrelerini (kan dolaşımında düşük seviyelerde bulunan canlı katı tümör hücreleri) izole etmek için yeni bir sistem, önceden geliştirilmiş cihazlara göre önemli bir gelişme gösterir ve tümöre özgü hedef moleküllerin önceden tanımlanmasını gerektirmez. Massachusetts General Hospital Center for Engineering in Medicine ve Mass General Cancer Center’da geliştirilen cihaz, hem standart klinik tanısal sitopatoloji hem de gelişmiş genetik ve moleküler teknoloji ile analiz edilebilen etiketlenmemiş bir tümör hücresi popülasyonunu hızla sunar. Mass General ekibinin raporu Science Translational Medicine’de yer almaktadır .
Harvard Tıp Fakültesi Cerrahi Profesörü Helen Andrus Benedict, Mass General Center for Engineering in Medicine’de BioMicroElectroMechanical Systems Resource Center direktörü Mehmet Toner , “Bu yeni teknoloji, kanser hücrelerinin metastaz süreci boyunca nasıl değiştiğini takip etmemizi sağlıyor” dedi . , ve makalenin kıdemli yazarı. “Kanser, metastaz sırasında doku özelliklerinin çoğunu kaybeder, bu iyi anlamadığımız bir süreçtir. Şimdi ilk kez, kansere karşı savaşta büyük bir adım olan tek metastatik hücrelerin analizi yoluyla kanserin nasıl geliştiğini keşfetme yeteneğine sahibiz.”
CTC-iChip olarak adlandırılan yeni cihaz, Mass General General Center for Engineering in Medicine’de geliştirilen, dolaşımdaki tümör hücrelerini yakalamak için üçüncü mikroçip tabanlı cihazdır. İlk iki sistem, dolaşımdaki tümör hücrelerini tam kandan ayırmak için tümöre özgü bir yüzey belirtecinin ön bilgisine dayanıyordu ve her farklı kanser türü için önemli ayarlamalar gerektiriyordu. Sistemler ayrıca tek bir kan örneğini işlemek için dört ila beş saat gerektirdi.

Dolaşan tümör hücrelerini yakalamak ve numaralandırmak için ABD Gıda ve İlaç İdaresi tarafından onaylanmış, ticari olarak mevcut tek cihaz – Veridex LLC tarafından geliştirilen CELLSEARCH ® sistemi – Mass General tarafından geliştirilen mikroçipte kullanılan aynı epitelyal proteine ​​bağlanan manyetik nanopartiküllere dayanır. tabanlı cihazlardır ve çok düşük sayılarda bulunduklarında dolaşımdaki tümör hücrelerini her zaman bulamazlar. Ocak 2011’de Mass General, Veridex ve bağlı kuruluşu Janssen Research & Development LLC ile dolaşımdaki tümör hücresi teknolojileri üzerine araştırmalarda bir mükemmellik merkezi kurmak için bir işbirliği anlaşması imzaladı.

Her iki yaklaşımın unsurlarını (hedef hücrelerin manyetik olarak etiketlenmesi ve mikroakışkan ayırma) birleştiren CTC-iChip, üç aşamadan bir kan numunesi koyarak çalışır. Birincisi, dolaşımdaki tümör hücreleri ve beyaz kan hücreleri dışındaki tüm kan bileşenlerini hücre boyutu bazında numuneden çıkarır. İkinci adım, hücreleri tek bir dosyada hizalamak için Mass General’da geliştirilen ve son derece hassas ve hızlı sıralamaya izin veren bir mikroakışkan işlemi kullanır. Üçüncü aşamada, manyetik olarak etiketlenmiş hedef hücreler – ya epitelyal işaretleyici aracılığıyla etiketlenen dolaşımdaki tümör hücreleri ya da bilinen kan hücresi antijenleri üzerinde etiketlenen beyaz kan hücreleri – ayıklanır.

Yeni sistem, kan örneklerini saniyede 10 milyon hücre gibi son derece hızlı bir hızda işleyebildi ve bir tüp kanla bir saatten daha kısa sürede işlendi. Hem tümör antijenine bağımlı olarak adlandırılan etiketli dolaşımdaki tümör hücrelerini ayırma modu hem de tümör antijeninden bağımsız olarak adlandırılan beyaz kan hücrelerini tüketen teknik, kansere eklenen farklı kanser türlerinden tümör hücrelerinin yüzde 80’inden fazlasını geri kazandı. kan örnekleri. Prostat, meme, pankreas, kolorektal ve akciğer kanserli hastalardan alınan kan örneklerini işlemek için antijene bağımlı mod CTC-iChip’in mevcut ticari teknoloji ile karşılaştırılması, CTC-iChip’in düşük CTC seviyelerini tespit etmede daha duyarlı olduğunu gösterdi.

Antijenden bağımsız modda, CTC-iChip, üçlü negatif meme kanseri ve melanom dahil olmak üzere epitel işaretini kaybetmiş veya hiç sahip olmamış çeşitli kanser türlerinden dolaşımdaki tümör hücrelerini başarıyla tanımladı. Bu mod aracılığıyla izole edilen dolaşımdaki tümör hücreleri, orijinal tümörle yapısal benzerlikleri ortaya çıkaran standart sitopatolojik analize tabi tutuldu ve tek bir hastadan dolaşımdaki tümör hücrelerinin ayrıntılı moleküler genotiplemesi, dolaşan bireysel tümör hücreleri arasında gen ekspresyon modellerinde önemli farklılıklar buldu.

Toner, “Tümörlerin yayıldıkça nasıl mutasyona uğradığını analiz etme yeteneğinin potansiyel uygulamalarını henüz belirlemeye başlıyoruz, ancak bu, metastazın temel genetik ilkelerini anlamamıza yardımcı olmalı” dedi. “Bu teknolojiyi, CTC teknolojisi üzerinde çalışan hepimizin çabaladığı ‘kutsal kase’ olan erken teşhis için kullanılabilecek bir noktaya kadar geliştirmeyi umuyoruz.”

Ekip, ticari geliştirme için sistemi iyileştirmek için Veridex ve Janssen’deki işbirlikçilerle birlikte çalışıyor.

“CTC-iChip, klinik olarak ilgili bir kan hacminden yüksek verimli, yüksek hızlı tümör hücresi ayırma için sınıfında birinci bir cihaz sağlar. Çip, kitlesel üretim ve klinik çeviri için basit otomasyon için tasarlandı” dedi .

Çalışmanın ortak yazarı , HMS’de Isselbacher/Schwartz Onkoloji Profesörü ve Mass General Cancer Center’ın direktörü Daniel Haber , “Kanser metastazı çalışması, kanda geçiş halindeki tümör hücrelerini hızlı ve güvenilir bir şekilde izole edememesi nedeniyle sınırlandı” dedi. . Bu yeni yaklaşımın sahada bir oyun değiştirici olması muhtemeldir.

Bu çalışmaya destek, Johnson & Johnson’ın bir yan kuruluşu olan Veridex’ten, Stand Up To Cancer’dan bir “rüya takımı” ödülünden ve Ulusal Sağlık Enstitüleri ve diğer fon sağlayıcılardan gelen hibelerden geliyor. Mass General, CTC-iChip teknolojisi için patent başvurusunda bulundu.

Kaynak : https://hms.harvard.edu/news/capturing-tumor-cells