Onderzoekers van Purdue University maken een apparaat waarvan ze hopen dat het zal helpen bij het identificeren van risicofactoren die borstkanker veroorzaken.

Het apparaat, bekend als risk-on-a-chip, is een klein plastic doosje met meerdere dunne laagjes en een opening voor een stuk papier waar onderzoekers een portie tissue in kunnen doen. Deze kleine omgeving produceert risicofactoren voor kanker en bootst wat er in een levend organisme gebeurt na.

"We willen begrijpen hoe kanker ontstaat, zodat we het kunnen voorkomen, zei Sophie Lelièvre, een professor in de farmacologie van kanker aan de Purdue.

De sleutel tot het voorkomen van kanker is begrijpen hoe het begint, maar mensen willen over het algemeen niet geprikkeld worden met potentiële kankerverwekkende stoffen. Kanker is een ziekte van genexpressie, en de organisatie van genen is specifiek voor een bepaalde soort en orgaan, wat betekent dat het niet nuttig zou zijn om deze studie op ratten of muizen uit te voeren. Dus, Lelièvre heeft een model nodig dat het betreffende orgel nabootst. Ze werkte samen met Babak Ziaie, een professor in elektrische en computertechniek aan Purdue, om het apparaat te maken.

"In tegenstelling tot conventionele 2-D monolaag celcultuurplatforms, de onze biedt een 3D-celcultuuromgeving met geconstrueerde gradiëntgeneratoren die de biologische relevantie van de omgeving voor echt weefsel in het lichaam bevorderen, " zei Rahim Rahimi, een afgestudeerde student in Ziaie's lab.

De risk-on-a-chip is gebaseerd op een eerder door Lelièvre en Ziaie ontwikkeld celkweekapparaat om de progressie van kanker te bestuderen. Om het te wijzigen voor preventie, Ziaie is van plan nanosensoren toe te voegen die twee risicofactoren meten:oxidatieve stress en weefselstijfheid.

Oxidatieve stress is een chemische reactie die optreedt als gevolg van een dieet, alcohol gebruik, roken of andere stressoren, en het verandert het genoom van de borst, ontwikkeling van kanker helpen. De risk-on-a-chip simuleert oxidatieve stress door die moleculen te produceren in een celcultuursysteem dat de borstkanalen nabootst waar kanker begint.

Weefselstijfheid verwijst naar de stijfheid van borstweefsel, waarvan is gevonden dat het bijdraagt ​​aan het ontstaan ​​en de progressie van borstkanker. Het onderzoeksteam zal de stijfheid meten binnen een afstembare matrix gemaakt van vezels, waarvan de dichtheid in verhouding staat tot de stijfheid.

Borstkanker is bijzonder moeilijk te voorkomen omdat meerdere risicofactoren afzonderlijk of in combinatie werken om het ontstaan ​​van de ziekte te bevorderen. Om dit te verantwoorden, de risk-on-a-chip zal worden aangepast aan verschillende groepen vrouwen die risico lopen.

"We moeten kijken of er een verschil is in primaire cellen van zwarte vrouwen of Aziatische vrouwen of blanke vrouwen, want dat is belangrijk, " zei Lelièvre. "De manier waarop ons genoom is georganiseerd, hangt af van de afkomst en levensstijl van een persoon; het is erg ingewikkeld. Daarom is kanker zo moeilijk te behandelen."

Het onderzoeksteam is van mening dat de risk-on-a-chip kan worden gebruikt om extra risico's te bestuderen door meer celtypen en biosensoren toe te voegen. Ze schatten dat optimalisatie voor elke nieuwe toestand tussen de zes maanden en een jaar zal duren.