Новое устройство поможет предсказать риск метастазов у онкопациентов
Ученые разработали инновационное устройство, которое может помочь онкологам принимать более обоснованные решения при выборе тактики лечения рака на ранней стадии — до того, как заболевание распространилось на другие органы.
Главная функция устройства — измерять «липкость» раковых клеток в образцах опухолей.
Этот показатель помогает оценить вероятность того, что клетки покинут исходную опухоль и начнут распространяться по организму, то есть метастазировать.
🔬 В ходе экспериментов на мышах исследователи выяснили, что различия в уровне липкости клеток могут с высокой точностью предсказывать развитие метастазов.
🧫 Анализ образцов тканей человека подтвердил эти данные: здоровая ткань груди показала высокую липкость, в то время как ткани из поздних стадий опухолей были значительно менее липкими.
🔬 Исследование: можно ли предсказать метастазы с помощью измерения «липкости» раковых клеток?
Результаты исследования, частично финансируемого Национальным институтом рака США (NCI), были опубликованы 25 марта 2025г в журнале Cell Reports.
Исследование привлекло внимание специалистов: учёные подчеркивают, что необходимы более масштабные работы, но уже сейчас устройство, измеряющее «липкость» раковых клеток, демонстрирует многообещающие результаты.
💡 По мнению исследователей, технология может помочь врачам принимать более обоснованные решения при лечении пациентов с раком молочной железы, включая тех, кому диагностирована протоковая карцинома in situ (DCIS) — так называемый «рак нулевой стадии».
🗣️ «Мы надеемся, что с помощью этого устройства сможем говорить пациентам: “У вас низкий риск метастазирования” или наоборот —
“Вы в группе более высокого риска, и вам нужно иное лечение”», — объяснил старший автор исследования Адам Дж. Энглер, профессор биоинженерии Калифорнийского университета в Сан-Диего. — «Пока мы не достигли этой цели, но данные указывают, что мы движемся в правильном направлении».
🧪 Устройство, измеряющее «липкость» раковых клеток, может стать новым инструментом в борьбе с метастазами
Разработанное учёными микрофлюидное устройство работает по принципу пропускания раковых клеток через специальные камеры, покрытые биологическим материалом.
Этот материал имитирует структуру тканей, к которым опухоли обычно прикрепляются.
Устройство позволяет определить, насколько легко клетки «прилипают» к стенкам — и таким образом оценить их склонность к метастазированию.
🔬 Как объясняет Эрик Джонсон Чаваррия, доктор медицины отделения физических наук и онкологии Национального онкологического института США, технология использует физические свойства раковых клеток — подход, принципиально отличающийся от существующих методов диагностики.
По словам специалиста, хотя он не участвовал в исследовании, идея кажется многообещающей.
Он подчёркивает, что необходимы дополнительные клинические исследования для подтверждения эффективности метода при разных типах опухолей и в различных условиях.
Тем не менее, по его мнению, «это ещё один потенциальный инструмент, который врачи могут использовать для персонализации лечения».
🧲 Что такое «липкость» опухолевых клеток и почему она важна для прогноза рака?
Каждая клетка в организме обладает специальными молекулами, которые позволяют ей «приклеиваться» к другим клеткам — словно строительный раствор, удерживающий кирпичи в стене.
Это явление называется клеточной адгезией. Благодаря этим молекулам клетки образуют ткани, а ткани — органы.
Но те же механизмы используются и опухолевыми клетками, чтобы «держаться вместе» и формировать раковые образования.
🔬 Однако ключевым этапом в развитии метастазов является потеря этой самой липкости.
Когда раковая клетка перестаёт «прилипать» к окружающим тканям, она может вырваться из опухоли и попасть в кровоток или лимфатическую систему.
Если она найдёт в теле благоприятную «почву», то начнёт расти в новом месте, образуя метастазы.
С 2017 года команда исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Диего изучает, как именно клетки теряют способность к адгезии и какие из них наиболее склонны к миграции.
Ранее попытки оценить агрессивность опухоли во многом основывались на микроскопических признаках — например, на степени злокачественности или внешнем виде клеток.
👨🔬 Но доктор Адам Энглер и его коллеги поставили амбициозную задачу: разработать устройство, которое сможет физически измерять метастатический потенциал опухоли — проще говоря, предсказывать, насколько велика вероятность того, что клетки этой конкретной опухоли начнут распространяться по организму.
🔬 Разные клетки — разная липкость: как работает новое устройство
Разработанное микрофлюидное устройство, по словам доктора Адама Энглера, имитирует физические условия, в которых живут опухолевые клетки, в том числе контакт с белком фибронектином — ключевым компонентом внеклеточного матрикса, обеспечивающим «склеивание» клеток друг с другом и с тканью.
Принцип работы устройства напоминает испытание лодок на прочность швартовки: оно создаёт сдвиговое напряжение жидкости, аналогичное течению реки, и наблюдает, как клетки ведут себя в потоке.
Те, что легко отрываются — потенциально более склонны к метастазированию.
🧪 Когда исследователи ввели мышам раковые клетки с высокой степенью липкости, они обнаружили, что метастазов в лёгких формировалось гораздо меньше.
А вот менее липкие клетки быстро «отрывались от берега» и свободно распространялись, образуя вторичные опухоли.
Затем команда протестировала устройство на образцах тканей от 16 женщин:
- Нормальная ткань молочной железы показывала высокую адгезию — клетки держались друг за друга крепко.
- DCIS (протоковая карцинома in situ), которая считается неинвазивной, продемонстрировала разную степень липкости.
- А вот инвазивные опухоли молочной железы оказались наименее «клеящимися» — клетки легко отделялись и потенциально могли мигрировать.
🎓 Мэдисон Кейн, ведущий научный сотрудник проекта, рассказала, что их особенно удивили результаты по DCIS.
Хотя эта форма рака считается «нулевой стадией», у врачей до сих пор нет точного инструмента, чтобы понять, перерастёт ли она в настоящую угрозу, требующую лечения, или останется в дремлющем состоянии.
🔍 Сейчас большинство женщин с диагнозом DCIS получают лечение — просто на всякий случай.
Но с помощью устройства исследователи надеются отделить тех, кому действительно нужно вмешательство, от тех, кто может безопасно наблюдаться.
👩⚕️ Взгляд в будущее
Исследовательская группа планирует в течение ближайших пяти лет провести масштабное исследование, в котором устройство будет применяться к женщинам с DCIS.
Цель — оценить, можно ли использовать его для персонализации лечения и снижения риска избыточной терапии.
Кроме того, учёные уже проводят тесты на раке лёгких и предстательной железы, чтобы понять, можно ли применить тот же подход к другим видам солидных опухолей.
«Нет универсального маркера, который точно бы указывал на риск метастазов», — говорит доктор Энглер. — «Но физические свойства клеток, такие как липкость, могут стать первым реальным шагом к такому маркеру».
У ВАС ВОЗНИКЛИ ВОПРОСЫ? В этом случае, наш врач владеющий русским языком, может провести консультацию, а также ответить на вопросы по-поводу лечения и диагностики в Израиле. Эта услуга бесплатна.
