Yeni bir cihaz kanseri saniyeler içinde kesin olarak tespit ediyor
Austin Texas Üniversitesi’nde bir grup bilim insanı ve mühendis, ameliyat sırasında kanserli dokuyu hızla ve doğru bir şekilde tanımlayan, yaklaşık 10 saniyedemevcut teknolojiden 150 kat daha hızlısonuç veren güçlü bir alet icat etti. MasSpec Kalemi, tedaviyi geliştirmeye ve kanserin tekrar etme olasılığını azaltmaya yarayan, cerrahlara hangi dokuyu kesmeleri veya saklamaları hakkında kesin tanı bilgileri veren, yenilikçi bir el cihazıdır.
Araştırma, Science Translational Medicine dergisinin 6 Eylül sayısında açıklandı
“UT Austin kimya profesörü ,araştırmayı tasarlayan ve takıma öncülük eden Livia Schiavinato Eberlin,”Ameliyattan sonra kanser hastaları ile konuşursanız, çoğu kişinin söylediği ilk şeylerden birinin umarım cerrah tüm kanseri söküp atmıştır” olduğunu söyledi. Eğer böyle olmazsa durum içler acısı olur. Ancak teknolojimiz; cerrahların, ameliyat sırasında kanserin her izini kesin olarak ortadan kaldırma ihtimalini büyük ölçüde artırabilir. ”
Dondurulmuş Kesit Analizi olarak adlandırılan, kanseri teşhis etmede ve cerrahi işlem sırasında kanserli ve normal doku arasındaki sınırın belirlenmesinde kullanılan, mevcut olan bu en gelişmiş teknolojik yöntem yavaş olmakla beraber bazen de hatalıdır . Her bir örneğin, bir patolog tarafından hazırlanması ve yorumlanması için 30 dakika veya daha fazla sürebilir; bu durum, hastanın enfeksiyon kapma riskini ve anestezinin olumsuz etkilerini arttırır.Bazı kanserler türleri için, vakaların yüzde 10 ila 20’sinde güvenilmez sonuçlar doğurması sebebiyle, dondurulmuş kesit yorumlaması yapmak zor olabilir.
Bununla birlikte, 253 kanser hastasından alınan dokularda yapılan testlerde, MasSpec Kaleminin, teşhis koyması yaklaşık 10 saniye sürdü ve yüzde 96’dan fazla oranda doğruluğa sahipti.Bu teknoloji aynı zamanda, karışık hücresel kompozisyon sunan normal ve kanserli dokular arasındaki marjinal bölgede kanseri saptayabildi.Ekip 2018 yılında onkolojik ameliyatlar sırasında bu yeni teknolojiyi test etmeyi umuyor.
Baylor Tıp Fakültesi endokrin cerrahisi başkanı ve projenin ortağı James Suliburk, “Hastaya her an daha hassas bir ameliyat, daha hızlı bir ameliyat veya daha güvenli bir ameliyat sunabilmemiz, bizim yapmayı istediğimiz bir şeydir” dedi.”Bu teknoloji her üçünü de yapıyor, hangi dokuyu kaldırmamız vehangisini geride bırakmamız konusunda daha kesin olabilmemizi sağlıyor.”
Kanseri ortadan kaldırmayı maksimuma çıkarmanın, hastanın hayattakalmasını artırmak için kritik bir öneme sahip olmasıyla birlikte; çok fazla sağlıklı dokunun alınması, hastalar için olumsuz sonuçlar doğurabilir. Örneğin, meme kanseri hastaları, estetik etkileri yanısıra daha yüksek risk altında ağrılı yan etkiler ve sinir hasarı yaşayabilirler. Tiroid kanseri hastaları, konuşma becerisini veya vücudunkas ve sinir fonksiyonu için önemli olan kalsiyum seviyesini düzenleme yeterliğini kaybedebilir.
Bu araştırma kimya, mühendislik ve tıp alanlarını bir araya getiren disiplinlerarası bir ekip tarafından başarıyla tamamlandı. Başlıca katkıda bulunanlar diğer bilim insanları: Thomas Milner, UT Austin’in Cockrell Mühendislik Fakültesi’ndeki biyomedikal mühendisliği profesörü ve onun laboratuvar üyeleri;UT Austin’deki Eberlin Laboratuarı’ndaki araştırma görevlisi olan ve diğer laboratuar üyeleri ile deneysel çalışmaya önderlik edenJialing Zhang; Austin Teksas Üniv. Dell Tıp Okulunda Yard.Doç.Dr.Anna Sorace;Baylor Tıp Fakültesi patoloji profesörleriChandandeep Nagi ve Wendong Yu; Texas Üniversitesi MD Anderson Kanser Merkezi patoloji profesörü Jinsong Liu.
Ekip ve UT Austin, bu teknoloji için ABD’ye patent başvurusu yaptı ve şimdi dünya çapında patentlersağlamaya çalışıyorlar.
Nasıl çalışır
Sağlıklı veya kanserli olsun, canlı hücreler metabolitler adı verilen küçük moleküller üretir.Bu moleküller, toksinlerin atılması gibi diğer faydalı fonksiyonları da dahil; enerjinin üretilmesi, büyütülmesi ve çoğaltılması gibi hayatın tüm önemli süreçlerini kapsamaktadır. Her bir kanser türü, benzersiz bir metabolit seti ve parmak izi görevi yapan diğer biyogöstergeler üretir.
Eberlin, “Kanser hücreleri kontrolsüz büyüdükleri için metabolizmayı düzensizleştiriyor” diyor. “Kanserdeki ve normal hücrelerdeki metabolitler çok farklı olduğu için dokunun moleküler bir parmak izini elde etmede onları MasSpec Kalemi ile çıkarıyor ve analiz ediyoruz.İnanılmaz olan ise bu basit ve hassas kimyasal süreç sayesinde MasSpec Kalemi, doku hasarına neden olmaksızın bize hızlıca moleküler bilgi tanısı sağlamaktadır. ”
MasSpec Kalemi ile,tanımlanmamış bir doku örneğinden elde edilen moleküler parmak izi; Eberlin ve arkadaşlarının 253 insan dokusu örneğinden toplanan moleküler parmak izlerinin, bir veritabanında eğitilen, istatistiksel sınıflandırıcı olarak adlandırılan yazılım ile anında değerlendirilir.Örnekler;meme, akciğer, tiroid ve yumurtalıktaki hem normal hem de kanserli dokuları içeriyordu.
MasSpec Pen analizi tamamlandığında, “Normal” veya “Kanser” kelimeleri otomatik olarak bir bilgisayar ekranında görünür. Akciğer kanseri gibi belirli kanserler için alt tip adı da görünebilir.
İnsan numuneleri üzerinde yapılan testlerde, cihaz kanser teşhisinde yüzde 96’dan daha fazla doğruluğa sahipti.Ekip ayrıca kalemincanlı, tümörlü farelerdeki kanseri, gözle görülür herhangi bir doku hasarına ya da hayvanlarda strese neden olmadan dosdoğru teşhis ettiğini gösterdi.
Hekimler tek kullanımlık el cihazını kolayca çalıştırabiliyor. Sonuç almak için, kalemi hasta dokusuna doğru basitçe tutmak, basma tuşunu kullanarak otomatik analizi başlatmak ve birkaç saniye beklemek yeterli olacaktır. Bu arada, kalem doku üzerine bir damla su bırakır ve küçük moleküller suya geçer. Ardından cihaz, su numunesini binlerce molekülü bir moleküler parmak izi olarak algılayan, kütle spektrometredenilen bir alete yönlendirir.
Bu süreç aynı zamanda hastalar için de düşük etkiye sahiptir.
Zhang, “MasSpec Kalemini tasarlarken, işlem sırasında MasSpec Kaleminin sadece plastik ucu ve suyla temas etmesiyle, dokunun bozulmadan kalmasını garantiledik.”diyor. “Sonuç, biyolojik olarak uyumlu ve otomatikleştirilmiş bir tıbbi cihaz olup, çok yakında kliniğe geçmenin heyecanını duyuyoruz” dedi.
Kaynak: https://medicalxpress.com/news/2017-09-device-accurately-cancer-seconds.html
Çeviri:Feyza Çetinkol