В Германии разработан метод тестирования противораковых лекарств при помощи микрочипов
Группа немецких специалистов из Heinz Nixdorf Chair for Medical Electronics at the Technische Universitaet Muenchen (TUM) сообщила о разработке нового метода тестирования противораковых препаратов. По словам авторов исследования, специальный микрочип предоставляет возможность узнать, каким образом реагируют клетки раковой опухоли больного на данный конкретный лекарственный препарат. По мнению экспертов, в будущем разработка немецких исследователей поможет перейти к практике индивидуального подбора лекарств для лечения каждого пациента.
Как известно, одна из проблем современной онкологии заключается в сложности прогнозирования эффективности противоракового препарата в случае каждого конкретного пациента. Статистика показывает, что положительное воздействие на конкретного больного оказывает примерно каждый третий препарат. В то же время, правильный подбор лекарства, осуществленный только лишь со второй, а то и третьей попытки, заставляет больного терять драгоценное время, пока раковая опухоль продолжает постоянно увеличиваться в размерах.
Немецкие исследователи полагают, что со временем неоценимая помощь в таких ситуациях будет оказываться миниатюрной лабораторией «lab-on-chip», представляющей собой стеклянный прибор, размеры которого не превышают нескольких миллиметров. Имеющиеся в приборе биоэлектронные датчики позволяют без труда наблюдать за жизнеспособностью клеток, с которыми прибор находится в контакте.
Каждый такой биоэлектронный чип находится в маленьких лунках, называемых микротитровальными планшетами, в которых также содержатся клетки раковой опухоли. Специальный автомат каждые несколько минут меняет культуральную жидкость в каждой лунке с микрочипом, тогда как микросенсоры записывают изменения кислотности среды, потребление клетками кислорода, а также целый ряд других параметров. Сбору данных также способствует и микроскоп, который самостоятельно делает фотографии процессов, протекающих в каждой из микротитровальных планшет. Весь собранный объем информации направляется в компьютер, анализирующий метаболическую активность опухолевых клеток, а также степень их жизнеспособности.
Процесс тестирования противоракового лекарства происходит следующим образом. Все микротитровальные планшеты, в которых содержаться раковые клетки и наблюдающие за ними биочипы, помещаются в специальную камеру, поддерживающую такую же среду, как и в человеческом организме. Это призвано защитить опухолевые клетки от негативных внешних воздействий и, соответственно, способствовать получению корректных результатов эксперимента.
Сразу после деления опухолевой клетки, управляющий процессом автомат применяет противораковый препарат. В том случае, если в течение следующих двух суток система регистрирует падение метаболической активности клеток, это означает, что данный препарат способен убить раковые клетки, а, значит, его эффективность подтверждена. Одновременно каждый микрочип может протестировать 24 активных вещества или их комбинаций.
По словам авторов разработки, новая методика позволяет не только сократить время на подбор препарата. Как заявил доктор Хельмут Гроте (Helmut Grothe), «…применение неэффективного противоракового препарата иногда ведет к развитию резистентности к другим препаратам». Что же касается чипа-микросенсора, то он способен сразу обнаружить резистентность раковых клеток.
Не стоит забывать и о таком преимуществе новой системы, как автоматизация, которая позволяет исключить ошибки и задержки, вызванные человеческим фактором. Таким образом, результаты анализа могут быть получены в крайне сжатые сроки, положительно сказываясь на его стоимости.
Помимо того, что возможность проверки опухолевых клеток на чувствительность сразу к нескольким активным веществам значительно облегчает процесс поиска эффективных средств для индивидуального применения, в будущем новая технология предоставит возможность ученым широчайшие возможности для разработки новых лекарственных препаратов.
Как сообщает на своих страницах интернет-портал likar.info, в настоящее время ученые из Heinz Nixdorf Chair заняты работой над сенсорным чипом, предназначенным для контроля роста раковой опухоли. Новое микроэлектронное устройство имплантируется непосредственно вблизи новообразования и высвобождает противораковые препараты или обезболивающие средства в момент опухолевого роста, причем высвобождение активного лекарственного вещества контролируется электрическими импульсами. По словам авторов данного проекта, создаваемая ими система может быть использована для лечения опухолей поджелудочной железы, а также других неоперабельных онкологических состояний.
По теме:
Вирусы способны вызывать раковые опухоли
Раковую опухоль уничтожили с помощью углеродных нанотрубок
Бактерии помогут уничтожить раковую опухоль
