Vroege detectie van uitgezaaide kanker kan het verschil betekenen tussen leven en dood. Om dit te helpen, heeft een groep onderzoekers van de Universiteit van Michigan kleine implanteerbare gaasschijven ontwikkeld, die als sponzen werken. De zogenaamde "steigers", gemaakt van het biomateriaal polymelk-co-glycolide, verzamelen de kankercellen, zodat ze kunnen worden gedetecteerd en mogelijk worden geëlimineerd.
"We weten dat we bloedvaten en immuuncellen, die van cruciaal belang zijn om kankercellen te krijgen, kunnen verzamelen", zegt Samira Azarin, de hoofdauteur van de studie. "We ontdekten dat toen we de steigers in de muizen implanteerden, de tumor heeft al het werk voor ons gedaan. "
Uitgezaaide kanker, of cellen die zijn afgereisd van de plaats van de oorspronkelijke kanker naar ergens anders in het lichaam, hebben 90% van de sterfgevallen aan kanker. De wetenschappers zochten naar een manier om die cellen meteen te detecteren toen ze begonnen met metastaseren, zodat ze vroeg konden worden behandeld.
De implantaten - buizen van 5 milimeter bij 2 milimeter onder de huid in de buurt van lymfeklieren - verzamelen metastatische cellen door vergelijkbare omgevingen in het lichaam na te bootsen waar cellen zich verzamelen. De onderzoeksgroep gebruikte ze eerder voor weefseltechnologie, dus ze wisten dat ze uitstekende omgevingen waren voor celgroei. De buizen kunnen worden gescand met behulp van een niet-invasieve detectiemethode genaamd inverse spectroscopische optische coherentietomografie (ISOCT), die vroege aanwezigheid van tumorcellen laat zien.
Het team ontdekte dat de detectie heel goed werkte en dat ze de implantaten kunnen scannen op nanoschaalveranderingen in de celopbouw. Maar er waren ook extra voordelen. De steigers werkten als sponzen, absorberen de uitgezaaide cellen en voorkomen dat ze ergens anders in het lichaam groeien. Volgens het rapport, de steiger "vermindert de tumorbelasting in vaste organen 10-voudig."
Azarin zegt dat zij en haar collega's hoopten dat dit zou kunnen gebeuren, als een bijkomend voordeel voor de studie, maar ze waren onzeker totdat ze daadwerkelijk begonnen met het scannen van de steigers. "Het feit dat het op zichzelf therapeutisch kan zijn, is een extra bonus, " zegt ze.
Een geïllustreerde kijk op hoe de steigers kankercellen aantrekken. (Steve Alvey, Michigan Engineering) Ze testten de steigers op muizen met borstkanker, omdat het, net als andere soortgelijke vormen van kanker, vaak niet de initiële tumor is die de patiënt doodt. Het wordt dodelijk wanneer het uitgezaaid wordt naar de hersenen, botten, lever of longen.
"We wilden kijken naar het type kanker waar detectie en behandeling van de metastase het meest nuttig zou zijn, " zegt Azarin. “Er zijn veel soorten kanker waar dit het geval is, en het probleem met metastase is dat ze naar echt belangrijke organen gaan. We kijken ook naar eierstok- en pancreaskanker. "
De wetenschappers testen de apparaten bij muizen nog steeds, maar Azarin zegt dat ze met chirurgische oncologen werken om te zien hoe ze in de toekomst het beste bij mensen kunnen worden gebruikt.
In het begin zullen de sponzen waarschijnlijk worden gebruikt door patiënten bij wie een tumor is verwijderd en die in remissie zijn, om ervoor te zorgen dat hun kanker niet terugkomt. Momenteel weten veel patiënten niet dat hun kanker is uitgezaaid totdat ze symptomen zien, en tegen die tijd heeft de kanker zich vaak wijd verspreid. Azarin zegt dat uiteindelijk de implantaten kunnen worden gebruikt voor mensen die nog geen eerdere vormen van kanker hebben gehad, maar in risicogroepen zitten.
Nu de onderzoekers weten dat de implantaten gemetastaseerde kanker bij muizen kunnen detecteren, kijken ze of ze daadwerkelijk kankercellen uit het lichaam kunnen verwijderen. De sponzen kunnen ook worden gebruikt om te bestuderen wanneer cellen uitzaaien en hoe verschillende omgevingen in het lichaam die groei beïnvloeden. "Er is niet veel dat je kunt doen om een orgaan zoals een long of lever te wijzigen, maar met een steiger kunnen we de site echt bewerken", zegt Azarin.
Het implantaat heeft een enorm potentieel, grotendeels omdat het eenvoudig en aanpasbaar is.
"Het is een door de FDA goedgekeurd materiaal, de steiger is eenvoudig te maken en het is goedkope technologie, " zegt Azarin. "Wat ik in dit proces heb geleerd, is dat we dingen vaak willen over-engineeren, maar soms werken eenvoudige materialen en eenvoudige benaderingen het beste."
