Учёные из Технологического университета в Сиднее разработали устройство под названием Static Droplet Microfluidic (SDM) – микрофлюидный чип, способный выявлять циркулирующие опухолевые клетки в образцах крови пациентов.

Несмотря на значительные прорывы в области диагностики и лечения онкологических заболеваний, в большинстве случаев одним из ключевых методов выявления и идентификации раковых клеток является биопсия – весьма инвазивная и опасная процедура. Сложность раннего обнаружения признаков заболевания также усугубляет вероятность ложноотрицательных результатов, когда раковые клетки попросту не попали в образец тканей, собранных при биопсии. Уникальный метод модернизации диагностики онкологических заболеваний разработали исследователи из Технологического университета в Сиднее. Они создали SDM: устройство, представляющее собой микрофлюидный чип – подложку с развитой сетью микроканалов, способную «отсеивать» из образца крови циркулирующие опухолевые клетки – раковые клетки, которые отделились от основной злокачественной опухоли и попали в общий кровоток больного.

По словам профессора Маджида Варкианы, в одном лишь миллилитре крови содержатся миллиарды кровяных клеток, среди которых может затаиться единственная раковая клетка. Её практически нереально обнаружить традиционными методами, однако SDM чип с 38400 микроканалами и камерами способен не только изолировать, но даже классифицировать опухолевые клетки, руководствуясь уровнем их метаболической активности. В частности, данный инструмент может определить уникальный метаболический след подобных клеток, включая повышенное содержание лактата. В 1920-х годах немецкий биохимик Отто Генрих Варбург обнаружил, что раковые клетки потребляют очень много глюкозы, анаэробным продуктом распада которой является молочная кислота (лактат), и опухолевые клетки как по одиночке, так и в составе опухоли производят излишек этой кислоты.

SDM-устройство анализирует каждую клетку в образце, используя рН-чувствительные флуоресцентные краски для фиксирования излишков лактата в среде каждой клетки. Далее девайс изолирует «проблемные» клетки, которые затем подлежат дальнейшему генетическому и молекулярному исследованию, необходимому для определения их источника и поиска подходящих терапевтических методик. Эти клетки-беглецы являются предшественниками метастазов: с их помощью рак мигрирует по организму и поражает другие органы. Кроме того, за счёт способности подобных клеток на долгое время оставаться в кровотоке в состоянии покоя, они могут становиться причиной рецидивов. Потому критически важно обнаружить их как можно раньше и принять все необходимые меры, чтобы предотвратить прогрессирование болезни. Разработчики устройства также подчёркивают, что оно является достаточно дешёвым и простым в использовании, что делает его более привлекательным для рутинных проверок состояния здоровья пациентов на уровне даже небольших медицинских учреждений. Команда профессора Варкианы уже подала заявку на патент и рассчитывает в скором времени коммерциализировать методику SDM.