گلیوبلاستوم ها تومورهای مغزی تهاجمی هستند که معمولاً از طریق بیوپسی جراحی خطرناک و تهاجمی تشخیص داده می شوند. تیمی از محققان به سرپرستی هانگ چن در دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس یک روش تشخیصی غیرتهاجمی را توسعه داده اند که ممکن است روزی جایگزین بیوپسی بافتی با یک آزمایش خون ساده شود.
چن، دانشیار مهندسی زیست پزشکی در دانشکده مهندسی مک کلوی و انکولوژی تشعشع در دانشکده پزشکی؛ Eric Leuthardt، MD، استاد جراحی مغز و اعصاب در دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن و مهندسی زیست پزشکی در McKelvey Engineering. و تیم این روش را در هر دو مدل حیوانی کوچک و بزرگ آزمایش کردند و تشخیص و حساسیت تشخیصی تومورهای مغزی را از طریق یک نمونه خون ساده به طور قابل توجهی بهبود بخشیدند. نتایج این مطالعه به صورت آنلاین منتشر شده است ترانوستیک ها 10 نوامبر 2021.
این روش که به عنوان سونوبیوپسی شناخته می شود، از اولتراسوند متمرکز برای هدف قرار دادن تومورهای عمقی مغز استفاده می کند. پس از یافتن، محققان میکروحباب‌هایی را به خون تزریق می‌کنند که به بافت هدف اولتراسوند می‌رود و نبض می‌زند، که به طور ایمن سد خونی مغزی را باز می‌کند. منافذ موقت به نشانگرهای زیستی مانند DNA، RNA و پروتئین‌ها اجازه می‌دهند که از تومور از سد خونی مغز عبور کرده و در خون آزاد شوند.
Chen، Leuthardt و تیم چندین سال است که روی روش متمرکز بیوپسی مایع (سونوبیوپسی) با استفاده از اولتراسوند کار می‌کنند، ابتدا یک مطالعه امکان‌سنجی را روی موش‌ها انجام دادند، سپس یک مطالعه ارزیابی ایمنی و اخیراً مطالعه دیگری روی خوک‌ها انجام دادند. در حالی که بیوپسی مایع مبتنی بر خون در بیماران انسانی مبتلا به سرطان های دیگر برای پزشکی شخصی استفاده شده است، پیشرفت در گسترش این روش به سرطان مغز انسان محدود شده است.
در تحقیقات جدید، تیم شامل کریستوفر پاسیا، نویسنده اول و دانشجوی دکترای مهندسی زیست پزشکی در آزمایشگاه اولتراسوند چن، دریافتند که روش سونوبیوپسی تشخیص ژن‌هایی را که در مدل موشی گلیوبلاستوما، EGFRvIII بسیار بیان شده‌اند، افزایش می‌دهد. سطح DNA EGFRvIII که در جریان خون گروهی که تحت سونوبیوپسی قرار گرفتند، 920 برابر بیشتر از گروهی بود که تحت بیوپسی مایع مبتنی بر خون معمولی قرار گرفتند. علاوه بر این، تشخیص یک نشانگر ژنتیکی تومور در گردش دیگر، TERT C228T ctDNA پس از سونوبیوپسی 10 برابر بیشتر بود. علاوه بر این، روش حساسیت تشخیصی را از 7.14٪ به 64.71٪ برای EGFRvIII و از 14.29٪ به 45.83٪ برای TERT C228T بهبود بخشید. این تیم هیچ افزایشی در آسیب بافتی در ناحیه تومور مورد نظر پس از سونوبیوپسی پیدا نکرد.
در مدل خوک، سونوبیوپسی تشخیص ctDNA EGFRvIII را 270 برابر و سطوح TERT ctDNA را 9 برابر افزایش داد. این حساسیت تشخیصی را از 28.57٪ به 100٪ برای EGFRvIII و از 42.86٪ به 71.43٪ برای TERT C228T بهبود بخشید. هیچ آسیب بافتی قابل توجهی مشاهده نشد.
چن گفت: «مطالعه ما نشان داد که سونوبیوپسی ctDNA اختصاصی تومور را در پلاسما غنی می کند و حساسیت تشخیص دو فنوتیپ گلیوبلاستوم را بدون ایجاد خطرات ایمنی قابل توجهی بهبود می بخشد. ادغام سونوبیوپسی با سنجش‌های پیشرفته آنالیز خون نوید تشخیص سرطان مغز با حداقل تهاجم، کنترل فضایی و زمانی و حساس را می‌دهد.
این کار یک تلاش مشترک شامل اعضایی از دانشکده‌های مهندسی و پزشکی، از جمله اریک لوتارد، MD، رئیس بخش نوروتکنولوژی و مرکز نوآوری در علوم اعصاب و فناوری و استاد جراحی مغز و اعصاب و علوم اعصاب در دانشکده پزشکی است. و همچنین مهندسی زیست پزشکی و مهندسی مکانیک و علوم کاربردی در دانشکده مهندسی مک کلوی.
لوتاردت می گوید: «علاوه بر تصویربرداری عصبی و بافت به دست آمده از طریق جراحی برای آسیب شناسی و پروفایل مولکولی، سونوبیوپسی این پتانسیل را دارد که با پیشبرد قابل توجه تشخیص سرطان مغز، نظارت بر درمان و تشخیص عود، به ستون سوم برای مدیریت تومور مغز تبدیل شود. “این قابلیت افزایش یافته می تواند تاثیر مهمی در سراسر تداوم مراقبت از بیمار داشته باشد.”
منبع داستان:
مواد ارائه شده توسط دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس. نوشته اصلی توسط بت میلر. توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.