Il lavoro di John Oakey a livello cellulare e molecolare potrebbe cambiare radicalmente il modo in cui viene trattato il cancro.

Oakey, professore associato di ingegneria chimica presso il College of Engineering and Applied Science dell'Università del Wyoming, e il suo gruppo di ricerca hanno sviluppato un metodo innovativo per isolare le cellule che sono marcatori di cancro dai campioni di sangue.

Le cellule, note come cellule tumorali circolanti (CTC), sono presenti nel sangue di persone con tumori nei loro corpi. Le CTC spesso migrano dal sito del tumore originale e finiscono in altre aree del corpo, potenzialmente in crescita nel fegato, il cervello o i linfonodi. La diffusione di queste cellule e la creazione di tumori secondari è il processo di metastasi, e il trattamento della zona interessata finisce per danneggiare tutte le cellule, compresi quelli sani.

Ciò rende l'isolamento dei CTC un compito importante ma estremamente difficile. Un campione di 1 millilitro di sangue contiene miliardi di cellule, che potrebbe contenere da una a diverse centinaia di CTC. Le attuali tattiche di ricerca possono isolare le cellule, ma in genere sono mescolati con altre cellule del sangue.

"Siamo interessati a sviluppare uno strumento di misurazione CTC, "Dice Oakey. "Si basa sull'elaborazione su microscala del sangue. Questo è il proverbiale problema dell'"ago nel pagliaio". Come si trovano e si isolano quei CTC?"

Oakey aggiunge che, attualmente, il trattamento del cancro può essere paragonato a un "colpo di fucile di medicina" nell'area interessata, che uccide allo stesso modo le cellule sane e le cellule cancerose, e provoca disagio ai pazienti.

Molte applicazioni di ricerca richiedono che le cellule tornino vive e vitali per le colture di laboratorio. Usando il dispositivo microfluidico di Oakey, il sangue viene pompato da un lato nelle camere e circola dappertutto. Mentre rotolano lungo la superficie, alcune cellule si attaccano alla superficie microfluidica e si attaccano se mostrano marcatori di cancro.

Una volta che i CTC sono intrappolati, possono essere coltivati ​​e testati su base individuale. Il dispositivo può essere utilizzato anche per "contare" i CTC. Per una persona diagnosticata e curata, I conteggi CTC possono indicare se il trattamento sta funzionando. La ricerca può essere utilizzata anche a fini diagnostici, per vedere quale variante può avere un tumore, così la terapia può essere individualizzata.

Il progetto è stato finanziato dal programma INBRE (National Institutes for Health IDeA Networks for Biomedical Research Excellence) nei tre anni precedenti.

"Abbiamo risolto il problema di riportare in vita le cellule, " Oakey dice. "Lo abbiamo fatto creando le superfici di cattura dell'idrogel. Quando fai luce su di esso, si degrada. Le CTC si attaccano al gel, insieme ad alcune cellule sane. Possiamo eliminare i CTC e stanarli dal dispositivo, e finiscono con cellule vive da coltivare. Sono al 100% di purezza."

Oakey dice che il prossimo passo è spostare la ricerca in un ambiente clinico. Una volta che le CTC possono essere coltivate in laboratorio, possono essere trattati con i più recenti metodi di chemioterapia per vedere come reagiscono. Le cellule possono essere testate genomicamente per determinare la resistenza ai farmaci, e i ricercatori possono utilizzare il metodo per conoscere i tipi di cellule latenti e aggressivi nel tentativo di determinare la rapidità e l'aggressività con cui devono essere trattati.

"L'obiettivo è vedere come i diversi tipi di cellule rispondono alle terapie, " Oakey dice. "Questa ricerca potrebbe guidare i trattamenti contro il cancro verso strategie di trattamento individualizzate. La terapia individualizzata è davvero l'obiettivo qui".