Simulazioni che mostrano cellule cancerose di mieloma multiplo, noto anche come cCPC, rimanere incastrati tra i micropilastri in un nuovo dispositivo di filtraggio, descritto in Biomicrofluidica. Il contorno blu è il cCPC e il fluido scorre dall'alto verso il basso. Credito:Lidan Tu, Università di Toronto
Il mieloma multiplo è un tipo di cancro del sangue in cui le plasmacellule maligne, un tipo di globuli bianchi, accumularsi nel midollo osseo. Questo porta alla distruzione ossea e al fallimento del midollo, che negli individui sani, produrre tutti i globuli rossi del corpo. I dati più recenti dell'American Cancer Society stimano che quasi 27, Ogni anno vengono diagnosticati 000 nuovi casi di MM, e di questi, più di 11, 000 pazienti sono morti.
Studi recenti hanno dimostrato che alcune cellule del mieloma possono lasciare il midollo osseo ed entrare nel flusso sanguigno. La presenza di queste cellule, note come plasmacellule clonali circolanti, o cCPC, nel sangue è stata correlata a tempi di sopravvivenza più brevi.
Fino ad ora, è stato difficile rilevare i cCPC nel sangue. I metodi esistenti non possono sempre rilevare i bassi livelli di queste cellule nei pazienti con MM. Nel numero di questa settimana di Biomicrofluidica , i ricercatori segnalano lo sviluppo di un nuovo dispositivo in grado di rilevare e isolare i cCPC da piccoli campioni di sangue.
Il dispositivo è un tipo di filtro che separa le plasmacellule maligne da quelle normali. Si basa su un concetto noto come microfluidica. L'azione filtrante è dovuta a minuscole colonnette nel canale di flusso, progettato in un modo preciso che consente alle cellule del sangue normali di attraversare il filtro catturando i cCPC cancerosi.
Gli scienziati che hanno sviluppato questo dispositivo hanno utilizzato un modello computazionale per considerare circolari, pilastri quadrati e romboidali di varie dimensioni per il loro design. Il loro modello al computer ha mostrato che la forma del diamante ha fornito una bassa resistenza al flusso. Hanno anche scoperto che regolando la forma del diamante in modo che i pilastri fossero più lunghi e appuntiti, l'azione di filtraggio è stata migliorata.
I globuli rossi sono le cellule più piccole del plasma sanguigno, con diametri nel range di 6-8 micron. I globuli bianchi (globuli bianchi) sono più grandi, con diametri che vanno da 7 a 30 micron. Mentre i cCPC cancerosi sono grandi, con una dimensione di 30-50 micron, i cCPC più piccoli hanno all'incirca le stesse dimensioni dei globuli bianchi più grandi. Però, I globuli bianchi possono deformarsi e schiacciarsi tra i minuscoli pilastri. I cCPC sono più rigidi e non possono deformarsi in questo modo, quindi finiscono per incastrarsi nel filtro.
Sono stati condotti studi con cellule cancerose in coltura e su campioni di sangue di pazienti con MM. La quantità di cCPC catturati da pazienti con MM attivo era molto più elevata rispetto a pazienti in remissione o da individui sani. Co-autore Lidan Hai detto, "Questo dispositivo mostra un grande potenziale come metodo non invasivo per la diagnosi precoce o il monitoraggio della progressione della malattia da MM".