Perangkat baru yang dapat dikenakan dapat mendeteksi kanker dengan lebih akurat
Para peneliti dari University of Michigan telah mengembangkan dan sekarang menguji perangkat yang mereka sebut "lambang pengobatan presisi" yang mendeteksi kanker dalam darah yang bersirkulasi.
“Tidak ada yang ingin menjalani biopsi,” kata Dr. Daniel Hayes, Stuart B. Padnos, Profesor Riset Kanker Payudara di Pusat Kanker Rogel Universitas Michigan di Ann Arbor.
Biopsi bersifat invasif dan mungkin tidak nyaman, namun saat ini merupakan metode paling akurat untuk menentukan apakah seseorang menderita kanker atau tidak.
Tapi, Dr. Hayes menyarankan, "Jika kita bisa mendapatkan cukup sel kanker dari darah, kita bisa menggunakannya untuk mempelajari biologi tumor dan perawatan langsung untuk pasien."
Dr. Hayes dan timnya baru-baru ini mengembangkan perangkat yang dapat dikenakan yang dapat "menyaring" darah yang bersirkulasi untuk sel kanker yang - jika lolos semua tes - dapat menggantikan biopsi cair di mana ahli kesehatan mengambil sampel darah atau urin dari individu untuk mencari penanda dari kanker.
Tumor kanker melepaskan sel ke dalam darah, yang berarti, setidaknya secara teori, dengan mengambil sampel darah dan menganalisanya, seorang spesialis harus dapat mendeteksi keberadaan kanker.
Namun, ini lebih mudah diucapkan daripada dilakukan, karena, bahkan pada orang yang memiliki tumor ganas, sampel darah mungkin tidak mengungkapkan banyak, atau apa pun, karena sel kanker yang dilepaskan tumornya ke dalam darah bersirkulasi dengan cepat, dan mungkin tidak muncul dalam sampel darah tunggal.
Didorong oleh komplikasi ini, Dr. Hayes dan rekan-rekannya dari Universitas Michigan telah menemukan perangkat yang dapat melakukan semua pekerjaan pengujian biopsi cair tetapi dengan benar-benar “memindai” aliran darah untuk mencari sel kanker.
Untuk saat ini, tim telah menguji perangkat ini pada anjing dan melaporkan temuannya di jurnal Komunikasi Alam.
Tantangan dalam mencapai desain yang efektif
Para peneliti menjelaskan bahwa meskipun sebagian besar sel kanker yang berakhir di aliran darah tidak bertahan lama, mereka yang bertahan mungkin berakhir di berbagai bagian tubuh dan membentuk tumor metastasis baru.
Kredit gambar: Tae Hyun Kim, Ph.D.
Oleh karena itu, penting untuk mendeteksi keberadaan kanker sesegera mungkin dan menargetkannya dengan pengobatan yang memadai, mencegah penyebaran dan kerusakan lebih lanjut.
Ketika mereka memutuskan untuk mencoba dan mengembangkan perangkat yang dapat dipakai untuk skrining sel kanker dalam darah, Dr. Hayes dan rekannya menghadapi serangkaian rintangan yang harus mereka hindari.
Pertama, perangkat ini berukuran sekitar 2 kali 2,75 kali 1 inci, tetapi harus sesuai dengan semua teknologi penyaringan dan analisis darah yang biasanya setara dengan mesin setinggi meja. Kemudian, mereka harus menemukan cara untuk membuat perangkat yang dapat dikenakan ini efektif dan aman.
"Bagian yang paling menantang adalah mengintegrasikan semua komponen ke dalam satu perangkat dan kemudian memastikan bahwa darah tidak akan menggumpal, bahwa sel tidak akan menyumbat chip, dan bahwa seluruh perangkat benar-benar steril," jelas penulis pertama studi tersebut. , Tae Hyun Kim, Ph.D.
Tim memang menemukan beberapa solusi kreatif untuk semua masalah ini. Pertama, mereka menemukan cara mencampur darah yang mengalir melalui perangkat dengan antikoagulan (agen pembekuan darah) - heparin. Kemudian, mereka menemukan cara untuk memastikan perangkat tetap steril tanpa memengaruhi antibodi pada chip yang membantu mengidentifikasi sel kanker.
Adapun chip yang terletak di inti perangkat ini, para peneliti menjelaskan bahwa ia menggunakan graphene oxide untuk membuat mekanisme "penyaringan" yang dilengkapi dengan antibodi yang mampu menangkap lebih dari 80 persen sel kanker yang ada di dalam darah.
'Lambang pengobatan presisi'
Untuk menguji perangkat ini, para peneliti bekerja dengan anjing sehat yang mereka suntik dengan sel kanker manusia. Tim meyakinkan bahwa pengobatan ini tidak memiliki efek jangka panjang pada hewan yang sistem kekebalannya menyingkirkan sel asing dalam beberapa jam setelah injeksi.
Dalam percobaan mereka, para peneliti memberi anjing-anjing itu obat penenang ringan, selama beberapa jam pertama setelah suntikan sel kanker, dan mereka kemudian memasang perangkat skrining.
Selain itu, tim mengumpulkan sampel darah dari setiap hewan setiap 20 menit, dan menyaring sel kanker ini secara terpisah, menggunakan chip dengan desain yang sama dengan yang mereka masukkan ke perangkat percobaan.
Para peneliti menemukan bahwa perangkat yang dapat dikenakan mengidentifikasi dan mengumpulkan 3,5 kali lebih banyak sel kanker per mililiter darah daripada chip yang sama saat "memindai" sampel darah secara in vitro.
“Inilah perbedaan antara memiliki kamera keamanan yang mengambil jepretan pintu setiap lima menit atau merekam video. Jika penyusup masuk di antara snapshot, Anda tidak akan mengetahuinya, "kata rekan penulis studi Sunitha Nagrath, Ph.D.
Dalam studi selanjutnya, para peneliti bertujuan untuk menyempurnakan perangkat yang dapat dikenakan dengan meningkatkan kecepatan pemrosesan darahnya. Untuk mengujinya lebih lanjut, dalam konteks yang lebih realistis, para peneliti kemudian berencana menggunakannya pada anjing yang sudah mengidap kanker.
Meskipun perangkat baru tersebut sejauh ini telah menunjukkan banyak harapan, Dr. Hayes percaya bahwa masih ada waktu yang harus dilalui hingga perangkat tersebut tersedia untuk manusia. Dia memperkirakan bahwa tim tersebut mungkin dapat melakukan uji klinis pada peserta manusia dalam waktu 3 hingga 5 tahun.
"Ini adalah lambang pengobatan presisi, yang sangat menarik di bidang onkologi saat ini."
Dr Daniel Hayes
