(PhysOrg.com) - Een techniek waarmee onderzoekers afzonderlijke kankercellen in realtime kunnen volgen terwijl ze in vloeistof drijven, kan artsen helpen bij het bestuderen van de afgescheiden tumorcellen die metastase veroorzaken. Metastase is het proces waarbij de ziekte zich door het lichaam verspreidt.

De aanpak, ontwikkeld aan de Universiteit van Michigan, kan ook de weg vrijmaken voor nieuwe soorten gerichte therapieën die verder gaan dan gepersonaliseerde geneeskunde, zeggen onderzoekers.

"We kijken naar een geïndividualiseerde behandeling, niet alleen voor de persoon, maar naar de cel, " zei Remy Elbez, een doctoraatsstudent in de toegepaste natuurkunde. Hij is een co-auteur van een paper over het werk dat op 13 december is gepubliceerd in PLoS ONE .

In recente jaren, onderzoekers zijn gaan begrijpen dat niet alle cellen in een kankergezwel dezelfde genetische code delen. Dit betekent dat sommige moeilijker te doden zijn dan andere. En er is vraag naar technieken die eencellige studie mogelijk maken. Benaderingen die veel cellen tegelijk verwerken, zijn niet zo nuttig voor onderzoekers die willen kijken, bijvoorbeeld, op een klein aantal cellen dat een bepaald kankermedicijn in leven heeft achtergelaten.

Een bijzonder gevaarlijk type kankercel waar wetenschappers meer over willen weten, is de circulerende tumorcel. Deze cellen hebben zich losgemaakt van de oorspronkelijke tumor en zijn in de bloedbaan terechtgekomen om verre weefsels binnen te dringen. Wetenschappers weten dat ze anders zijn dan de cellen die blijven zitten. Ze delen niet snel, bijvoorbeeld. Tegelijkertijd, ze zijn om verschillende redenen moeilijk te bestuderen. Ze zijn moeilijk te vinden omdat ze slechts minder dan één op een biljoen bloedcellen uitmaken. En ze opereren in beweging, dus ze aanstampen tot een petrischaal onthult hun ware aard niet.

"In onze schorsing, de cellen vrij kunnen stromen en zich meer gedragen zoals ze in het lichaam doen, zei Raoul Kopelman, de Richard Smalley Distinguished University Professor of Chemistry, Natuurkunde en Technische Natuurkunde, en een professor in biomedische technologie en biofysica.

"Dit is een volledig nieuwe techniek om de groei- en doodsprocessen van een enkele cel in realtime in een suspensie te volgen."

Een beter begrip van circulerende tumorcellen zou op een dag kunnen leiden tot therapieën die daarop gericht zijn, en helpen voorkomen dat kanker zich buiten de oorspronkelijke plaats verspreidt, zeggen de onderzoekers. Dat zou het leven van patiënten kunnen verlengen.

"Het zijn de gevolgen van uitzaaiingen die leiden tot de dood van de meeste kankerpatiënten, " zei Kenneth Pienta, MD, een hoogleraar interne geneeskunde en urologie die kankermetastasen bestudeert.

Hun aanpak maakt gebruik van magneten om kankercellen te roteren op een manier die hun draaisnelheid hun vorm en status laat onthullen. Een groeiende, delende of stervende cel draait langzamer in het systeem van de onderzoekers. Om aan te tonen dat hun techniek werkt, ze hebben baarmoederhalskankercellen ingebed met in de handel verkrijgbare magnetische nanodeeltjes in een oplossing. Vervolgens plaatsten ze de oplossing in een magnetisch veld dat snel genoeg roteert om een ​​asynchrone rotatiesnelheid te bereiken. Vanwege de asynchrone rotatie, de cellen worden meer beïnvloed door slepen en hoe groter, stervende of delende cellen draaien veel langzamer, en met specifieke patronen.

"Voor de eerste keer, we stellen de cel zelf in staat om de sensor te zijn. Het kan ons vertellen wanneer het sterft, " zei Elbez. "Andere methoden, zoals fluorescerende kleurstoffen, zijn gebaseerd op indirect bewijs."

Het nieuwe systeem zou het testen van medicijnen kunnen bevorderen, zeggen de onderzoekers. Het zou wetenschappers in staat kunnen stellen om zich te concentreren op de meest resistente cellen.

Het kan ook de weg vrijmaken voor een meer gepersonaliseerde kankerbehandeling. In essentie, mini-medicijnproeven zouden kunnen worden uitgevoerd op een kleine steekproef van tumorcellen voordat patiënten worden onderworpen aan chemotherapiebehandelingen die al dan niet werken.

"Gepersonaliseerde kankerbehandelingen zorgen ervoor dat de juiste patiënt op het juiste moment met het juiste medicijn kan worden behandeld. "Zei Pienta. "Wat nog belangrijker is, het kan behandeling met het verkeerde medicijn vermijden, wat de patiënt geen goed doet en geld verspilt."