Жидкая биопсия, основанная на захвате свободно циркулирующих в крови злокачественных клеток, становится все более популярным методом диагностики рака. Однако существующие сегодня устройства имеют целый ряд ограничений, отмечает Science Daily. Это низкая чувствительность, высокая стоимость и неспособность захватывать опухолевые клетки разного размера. Кроме того, многие приборы для жидкой биопсии не позволяют отличить злокачественные клетки от лейкоцитов аналогичного размера.

Исследователи из Вустерского политехнического института разработали устройство, которое лишено всех этих недостатков и готовы приступить к клиническим испытаниям методики.

Центральный элемент прибора — слой углеродных нанотрубок, выстилающий дно маленькой лунки в кремниево-стеклянной пластинке. Когда каплю крови помещают в лунку, опухолевые клетки прикрепляются к нанотрубкам так же, как закреплялись бы на новом месте внутри организма.

Другие клетки, в том числе лейкоциты, не способны удержаться на этом субстрате. Единственное, что может помешать прикреплению раковых клеток, мешая им достигнуть дна лунки, это крупные эритроциты. Чтобы избежать этого, исследователи предварительно растворили их.

Эксперимент с образцами крови, которые содержали известное количество помеченных светящимся красителем раковых клеток, подтвердил, что устройство обладает очень высокой чувствительностью.

В ходе тестирования исследователям удалось выявить от 89 до 100% клеток в предложенных образцах. Испытания с участием семи пациенток с раком молочной железы показали аналогичные результаты.

По словам авторов разработки, новое устройство обладает и другими преимуществами. Например, оно захватывает раковые клетки, не повреждая их, благодаря чему их можно изучать и культивировать. Кроме того, в углеродную «ловушку» попадаются клетки с разным фенотипом, что позволяет дать более точный прогноз развития болезни. И, наконец, устройство чувствительно не только к отдельным клеткам, но и к целым кластерам. Такие скопления встречаются намного реже, но их способность образовывать новые опухоли выше.

В ближайшее время должны стартовать клинические испытания нового метода жидкой биопсии. Над их подготовкой команда работает совместно с калифорнийским стартапом StrandSmart.

Важное подспорье в борьбе с раком — искусственный интеллект. Так, компания IBM разработала три алгоритма, которые позволяют быстрее искать новые препараты от этой болезни и подбирать индивидуальное лечение. С недавних пор все они выложены в свободный доступ.