تشخیص سرطان خون میلوم بدون نمونه‌گیری دردناک بافتی به کمک یک روش میکروفلوئیدیک

کد مطلب:۶۰۱۲۱۲

میلوم متعدد سرطان سلول‌های پلاسما (پلاسموسیت‌ها) است. سلول‌های پلاسما دسته‌ای از گلبول‌های سفید هستند که در مغز استخوان تولید شده و وظیفه آنها در حالت عادی ترشح آنتی‌بادی به‌منظور کمک به سیستم ایمنی بدن برای رویارویی با عفونت است. زمانی که این سلول‌ها سرطانی می‌شوند، مقدار زیادی پروتئین (ایمونوگلوبولین) در مغز استخوان ایجاد می‌کنند که به جریان خون وارد می‌شوند. این بیماری معمولا به روش نمونه‌برداری از مغز استخوان که روشی دردناک است، تشخیص داده می‌شود. برای این منظور سوزنی در نزدیکی استخوان لگن بیمار وارد شده و نمونه‌ای از مغز استخوان بیرون کشیده می‌شود. سپس پزشک سلول‌های پلاسما را جداسازی و سرطانی بودن آنها را بررسی می‌کند. در حال حاضر هیچ روش ساده‌ای برای تشخیص سلول‌های پلاسما که به داخل جریان خون آزاد شده‌اند، وجود ندارد. سلول‌های پلاسمای موجود در گردش خون به‌صورت نرمال در افراد سالم تشخیص داده نمی‌شوند؛ در حالی که توانایی تشخیص این سلول‌ها در جریان خون پزشکان را قادر به تشخیص و بررسی پیشرفت میلوم متعدد می‌سازد.

تشخیص سرطان خون میلوم بدون نمونه‌گیری دردناک بافتی به کمک یک روش میکروفلوئیدیک

محققان در دانشگاه «ام‌آی‌تی» موفق به ابداع روش میکروفلوئیدیکی شده‌اند که قادر به جداسازی و شمارش سلول‌های پلاسمای موجود در گردش خون در نمونه‌های کوچکی از خون است. این روش به‌دلیل استفاده از نمونه خون به جای بافت مغز استخوان، مرحله نمونه‌برداری که مرحله‌ای دردناک برای این بیماران است را تسهیل می‌کند.

روش‌های نمونه‌برداری مرسوم برای تشخیص این بیماری علاوه بر دردناک بودن با عوارضی مانند احتمال بروز عفونت همراه است. همچنین این تست تشخیصی اغلب در بیمارستان‌های مرکزی در دسترس است که این مساله بیماران را اغلب وادار به طی کردن مسافتی طولانی برای انجام تست می‌سازد، ولی جداسازی سلول‌های پلاسما از نمونه‌های خون به‌عنوان یک روش نمونه‌برداری مایع در اغلب بیمارستان‌ها به‌منظور تشخیص بیماری و بررسی وضعیت بیمار طی شیمی‌درمانی و پس از آن قابل انجام خواهد بود. علاوه بر این سلول‌های جداشده توسط این روش در مواردی مانند تست دارو برای بیمار قابل استفاده هستند.

طرح میکروسیالی اولیه این گروه شامل یک میکروچیپ متشکل از تعدادی کانال V- شکل تکرارشونده، مطابق الگوی استخوان ماهی (herringbone pattern) است. کانال‌ها به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که سیال عبوری از درون میکروچیپ به‌صورت چرخشی جریان یابد. بنابراین سلول‌های درون سیال شانس بیشتری برای تماس با سطح کانال‌ها دارند. محققان گروه مهندسی مکانیک دانشگاه «ام‌آی‌تی» این طرح میکروسیالی را مجددا به گونه‌ای طراحی کردند که سطح کانال‌های درون میکروچیپ حاوی مولکول‌های مشخص برای جذب سلول‌های مورد نظر باشد. سپس از این طرح میکروسیالی با الگوی استخوان ماهی برای به دام انداختن سلول‌های پلاسمای موجود در گردش خون استفاده کردند. آنها سطح کانال‌های میکروچیپ (با اندازه‌ای در حد یک لام شیشه‌ای) را با آنتی‌بادی که بتواند درگیر غشای سلول‌های پلاسما شود، پوشش دادند. سپس نمونه کوچکی از خون، در حد یک میلی لیتر را از میکروچیپ عبور دادند. در این حالت آنتی‌بادی‌های سطح کانال‌ها مانند پدهای چسبناک بسیار کوچک به‌صورت اختصاصی هر سلول پلاسمای عبوری را جذب می‌کنند؛ در حالی که به باقیمانده خون اجازه می‌دهند که از کانال‌ها عبور کنند. پس از جداسازی سلول‌ها در میکروچیپ، محققان موفق به شمارش سلول‌ها با استفاده از آنتی‌بادی نشان‌دار شده و همچنین تعیین نوعی آنتی‌بادی که هر سلول ترشح می‌کند، شدند.

این محققان روشی را روی نمونه‌های خون به دست آمده از افراد سالم و همچنین افراد بیمار آزمودند. نتایج شمارش سلول‌ها نشان داد که تعداد سلول‌های پلاسمای موجود در خون افراد سالم بسیار پایین است (۵-۲ سلول در هر میلی‌لیتر خون). در حالی که در افراد مبتلا به میلوم متعدد، این تعداد به ۱۸۴-۴۵ سلول در هر میلی‌لیتر خون می‌رسد. همچنین محققان سلول‌های پلاسمای به دست آمده را برای تعیین نوع آنتی‌بادی که تولید می‌کنند بررسی کردند. سلول‌های پلاسما قادر به ترشح دو نوع آنتی بادی شامل کاپا و لاندا هستند. نسبت این دو آنتی‌بادی را می‌توان به‌عنوان معیاری برای بررسی پیشرفت بیماری مورد استفاده قرار داد. کارنیک و همکارانش نسبت سلول‌های پلاسمای تولیدکننده آنتی‌بادی‌های کاپا و لاندا را با تست‌های رایج خون برای آنتی‌بادی‌های یکسان در افراد سالم و افراد مبتلا به میلوم متعدد مقایسه کردند. نتایج به‌خوبی با هم تطابق داشتند. این نتیجه صحت روش مورد استفاده را تایید می‌کند.

نکته جالب دیگر اینکه این محققان اظهار می‌کنند که تعداد سلول‌های پلاسما در نمونه‌های خون افراد بهبودیافته از بیماری، بالاتر از افراد سالم است، در حالی که تست‌های خون متداول نسبت نرمالی از آنتی‌بادی‌ها را در خون این افراد نشان می‌دهد. بنابراین کارنیک ادعا کرده که میکروچیپ طراحی‌شده قادر به نشان دادن اطلاعات دقیقی از وضعیت بیمار حتی در حالت بهبودی است. او اظهار کرده که تعیین اینکه آیا این سلول‌ها (در افراد بهبودیافته) سرطانی هستند یا خیر، کاری دشوار است، ولی حداقل روش طراحی‌شده اطلاعات بیشتری را به‌منظور پیگیری وضعیت بیمار در اختیار ما قرار می‌دهد.

طبق گفته‌های این محققان، روش طراحی‌شده دارای این قابلیت است که در آینده برای انجام آزمون‌های ژنتیکی روی سلول‌ها یا بررسی جهش‌های ژنی به‌منظور تشخیص بیماری‌ها مورد استفاده قرار گیرد. نتایج این پژوهش در ۴ آوریل ۲۰۱۷ در مجله Scientific Reports به چاپ رسیده است.

منبع:

http://news.mit.edu/2017/myeloma-patients-biopsies-plasma-cells-blood-bone-marrow-0404http://www.nature.com/articles/srep45681

More from احمدرضا افراز

تبدیل سلول‌های پوست به سلول‌های سازنده عروق توسط یک سوئیچ مولکولی

کد خبر:۶۰۱۲۱۳ تبدیل سلول‌های پوست به سلول‌های سازنده عروق توسط یک سوئیچ...
مشاهده مطلب

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *