Oblik i veličina zrna pirinča, novi uređaj može da sprovede desetine eksperimenata odjednom kako bi proučavao efekte novih tretmana na neke od najteže izlečivih karcinoma mozga.
Istraživači iz Brigam i Ženske bolnice, osnivača Mass General Brigham zdravstvenog sistema, dizajnirali su uređaj koji može pomoći u testiranju tretmana kod pacijenata sa gliomima, vrstom tumora koji potiče iz mozga ili kičmene moždine.
Uređaj, koji je dizajniran da se koristi tokom standardne hirurgije, pruža uvid bez presedana u efekte lekova na tumore glioma i nije izazvao štetne efekte na pacijente u fazi 1 kliničkog ispitivanja. Rezultati pilot kliničkog ispitivanja uređaja objavljeni su u Science Translational Medicine.
„Da bismo imali najveći uticaj na način na koji lečimo ove tumore, moramo da budemo u stanju da rano razumemo koji lek najbolje deluje za svakog pacijenta“, rekao je glavni istraživač i ko-korespondent autor dr Pierpaolo Peruci. , dr, docent na Odeljenju za neurohirurgiju u Brigham i Ženskoj bolnici.
„Problem je u tome što alati koji su trenutno dostupni za odgovor na ovo pitanje jednostavno nisu dovoljno dobri. Tako smo došli na ideju da svaki pacijent napravi svoju laboratoriju, koristeći uređaj koji može direktno ispitati živi tumor i dati nam informacije koje su nam potrebne.“
Oko 20.000 ljudi u SAD svake godine ima dijagnozu glioma, vrste tumora koji pogađa mozak i kičmenu moždinu. Gliomi su takođe među najsmrtonosnijim karcinomima mozga i poznato je da ih je teško lečiti.
Jedan izazov u razvoju ciljanih terapija za gliom je to što može biti teško testirati mnogo različitih kombinacija lekova u tumorskim ćelijama, jer je moguće lečiti pacijente samo jednim pristupom u isto vreme. Ovo je bila značajna prepreka za karcinome koji se teško leče kao što su gliomi, za koje su kombinovane terapije obećavajuće.
Peruzzi je blisko sarađivao sa glavnim istraživačem Oliverom Jonasom, doktorom nauka, vanrednim profesorom na odeljenju za radiologiju u Brigamu, kako bi razvio uređaj koji može da prevaziđe neke od barijera preciznoj medicini kod glioma. Ovi mikrouređaji se implantiraju u tumor pacijenta tokom operacije i uklanjaju se pre nego što se operacija završi.
„Važno je da smo u mogućnosti da to uradimo na način koji najbolje obuhvata karakteristike tumora svakog pacijenta i, istovremeno, najmanje remeti standard nege“, rekao je Peruci. „Ovo čini naš pristup lakim za integraciju u tretman pacijenata i omogućava njegovu upotrebu u stvarnom životu.“
U vreme kada se uređaj implantira — oko dva do tri sata — on primenjuje male doze do 20 lekova u izuzetno mala područja tumora mozga pacijenta. Uređaj se uklanja tokom operacije, a okolno tkivo se vraća u laboratoriju na analizu.
Pošto uređaj radi dok je tumor još uvek u telu, sprovođenje eksperimenata na ovaj način daje neuporedivu mogućnost da se proceni efekat lekova na tumorsko mikrookruženje, ćelije koje neposredno okružuju ćelije raka koje mogu da čine skoro polovinu mase tumora.
„Ovo nije u laboratoriji, niti u petrijevoj posudi“, rekao je Peruci. „To je zapravo kod stvarnih pacijenata u realnom vremenu, što nam daje potpuno novu perspektivu o tome kako ovi tumori reaguju na lečenje.“
U trenutnoj studiji, istraživači su testirali svoj uređaj na šest pacijenata koji su bili podvrgnuti operaciji mozga radi uklanjanja tumora glioma. Nijedan od pacijenata nije doživeo bilo kakve neželjene efekte uređaja, a istraživači su bili u mogućnosti da prikupe vredne biološke podatke sa uređaja, kao što su kako se reakcija menja na osnovu koncentracija leka, ili koje molekularne promene svaki lek proizvodi u ćelijama.
Dok je studija pokazala da je uređaj bezbedan i da se lako može ugraditi u hiruršku praksu, istraživači još uvek rade na utvrđivanju tačnih načina na koje bi podaci koje prikuplja trebalo koristiti za optimizaciju terapije glioma. Istraživači trenutno sprovode dvostepenu verziju svoje procedure u kojoj pacijenti dobijaju uređaj kroz minimalno invazivnu operaciju 72 sata pre glavne operacije.
„Optimisti smo da je ovo pristup nove generacije za personalizovanu medicinu“, rekao je Peruzzi. „Sposobnost da se laboratorija približi pacijentu otključava toliko potencijala u smislu vrste informacija koje možemo da prikupimo, što je nova i uzbudljiva teritorija za bolest koja trenutno ima vrlo malo opcija.“
