Biosensor COCHISE gotowy do walki z rakiem
Zespół naukowców, którego badania są finansowane ze środków unijnych, opracował biosensor potrafiący zidentyfikować komórki układu immunologicznego aktywnie tłumiące rozwój nowotworu. Biosensor może pomóc pacjentom w wykorzystaniu ich własnego układu immunologicznego do zwalczenia nowotworu. Projekt COCHISE (Biosensor analizy typu "cell-on-chip" do wykrywana interakcji komórka-komórka) otrzymał 1,74 mln EUR z tematu "Technologie społeczeństwa informacyjnego" (IST) Szóstego Programu Ramowego (6PR) UE. Istniejące metody leczenia nowotworów stosowane w szczególności w immunoonkologii wykorzystują leki wzmacniające układ odpornościowy lub czynniki stymulujące wzrost kolonii (CSF pobudzające wytwarzanie krwinek). Niemniej problem polega na tym, że te metody leczenia zwykle wywołują reakcję u pacjentów. Eksperci przypuszczają, że selekcja, wzmocnienie i ponowne wprowadzenie "aktywnych komórek" do organizmu byłoby znacznie skuteczniejszą metodą, doprowadzając do sytuacji, w której nie ma przegranych ani ryzyka odrzucenia czy skutków ubocznych. Szkopuł jednak w tym, że na rynku nie jest dostępna żadna prosta, tania i niezawodna metoda identyfikowania aktywnych komórek. Partnerzy projektu COCHISE są przekonani, że ich biosensor zmieni to dzięki swoim parametrom, które umożliwiają mu identyfikację interakcji pomiędzy pojedynczymi komórkami. Zdaniem zespołu biosensor wykrywa sygnały aktywności biologicznej. Naukowcy wyjaśniają, że na etapie początkowym biosensor wykorzystuje połączenie mikroautomatyki strumieniowej i elektroniki do wyodrębnienia komórek układu immunologicznego i komórek nowotworowych w mikrostudni. Następnie aktywne komórki są identyfikowane dwuetapowo. Główną rolę w tej analizie odgrywa elektronika. Dielektroforeza, proces wykorzystywany do manipulowania cząstkami, wymusza skupianie się komórek, a lekarze obserwują interakcje zachodzące między nimi. Następnie aktywne komórki są oddzielane od pozostałych. "Procedura, jaką zidentyfikowaliśmy do mierzenia aktywności komórek stanowi trzon technologii" - wyjaśnia dr Massimo Bocchi, kierownik ds. technologii (CTO) we włoskim Laboratorium MindSeeds, partner COCHISE. "Zasadniczo wykazaliśmy, za pomocą referencyjnych linii komórkowych, że spodziewane interakcje między komórkami układu immunologicznego a komórkami nowotworowymi można odtworzyć w mikrostrukturach takich jak mikrostudnia na poziomie pojedynczej komórki. "Kiedy analizowane jest interesujące nas zdarzenie, [powiedzmy] komórka układu immunologicznego zabija swój cel - komórkę nowotworową, interesującą nas komórkę można pozyskać z platformy [i] przenieść na standardową płytkę i do standardowej hodowli" - dodaje. "Ten kompletny ciąg pracy umożliwia lekarzom badanie zachowania się komórek, ponieważ jesteśmy w stanie wyizolować je na podstawie ich aktywności funkcjonalnej. To zasadniczo innowacyjna koncepcja w tej dziedzinie." W sumie zespołowi COCHISE udało się osiągnąć założony cel, jak również opracować nowe procesy produkcji i odkryć odpowiednie, biokompatybilne materiały. Kolejnym pozytywnym aspektem biosensora jest potencjalna możliwość wykorzystania go do produkcji ukierunkowanych szczepionek przeciwnowotworowych, działających niemal jako "dostrojenie układu immunologicznego pacjenta" - zauważa. Biosensor już przyciągnął uwagę sektora medycznego i przemysłu. "Kilka instytutów badawczych i szpitali [wyraziło zainteresowanie] tą platformą, aby badać mechanizmy układu immunologicznego w skali pojedynczej komórki oraz sprawdzić potencjalną przydatność w zastosowaniach terapii genowej" - mówi dr Bocchi. W skład konsorcjum COCHISE wchodzi ośmiu partnerów z Belgii, Francji, Holandii, Niemiec i Włoch.