تعتمد على الزفير.. تطوير نماذج لتشخيص سرطان الرئة من خلال عينات غازية

إن العلوم الأساسية لتطوير اختبار التنفس الزفير للكشف عن أمراض الرئة، بما في ذلك سرطان الرئة، جارية، وفقا لبحث جديد نشره مختبر في مركز هاكنساك ميريديان للاكتشاف والابتكار (CDI).

تُظهر ورقتان بحثيتان نشرهما الدكتور أوليفييه لوديج، العضو المساعد في CDI، وزملاؤه أنهم نجحوا في جمع وفصل وتحديد المؤشرات الحيوية للرئة من التنفس البشري، كما طوروا نماذج حيوانية لتوسيع تحليلاتهم وربما تحديد العلامات الرئيسية للمرض المبكر، والكشف غير الجراحي عن أورام الرئة النقيلية.

لا يزال هناك عمل كبير يتعين القيام به لتحديد مجموعة من المؤشرات الحيوية وإثبات أن دقتها يمكن أن تكون ذات صلة سريريًا للمرضى من البشر، ولكن المنشورين قد وضعا خارطة الطريق العلمية بينما يواصل علماء CDI عملهم نحو هذا الهدف.

وقال لوديج: "يهدف هذا النهج المبتكر غير الجراحي إلى إنشاء طريقة جديدة لخفض عتبة اكتشاف هذا المرض الرهيب في وقت أبكر من أي وقت مضى".

نتائج واعدة

وقال ديفيد بيرلين، كبير المسؤولين العلميين ونائب الرئيس التنفيذي لـ CDI: "إن هذه التكنولوجيا المبتكرة التي طورها أوليفييه لوديج توفر الوعد والأمل للمرضى الذين غالبًا ما يتلقون التشخيص في وقت متأخر جدًا بحيث لا يمكنهم التدخل الفعال".

وأضاف: "هذا هو ما تدور حوله مبادرة CDI: إلهام الابتكار العلمي لتلبية الاحتياجات الطبية غير الملباة".

يركز عمل الدكتور لوديج على التقاط وتحديد الجسيمات النانوية المعروفة باسم الحويصلات خارج الخلية (EVs)، والتي يتم إطلاقها بواسطة جميع الخلايا تقريبًا في الفضاء خارج الخلية مثل الدم والمصل والسوائل الحيوية الأخرى.

تطلق الخلايا السرطانية بشكل خاص عددًا أكبر من الجسيمات النانوية، والتي استهدفها الدكتور لوديج لاكتشاف الأمراض وتشخيصها في وقت مبكر أكثر من أي وقت مضى.

قام مختبره في CDI بتطوير برامج بحثية لاكتشاف العلامات الحيوية والكشف المبكر عن سرطانات الرئة والبروستاتا وعنق الرحم والمثانة باستخدام الخزعات السائلة.

وللقيام بذلك، طور فريق الدكتور لوديج تقنية تسمى EV-CATCHER للعزل الانتقائي للجسيمات النانوية الخاصة بالخلية عن السوائل الحيوية، ويستخدمون ملفات تعريف تسلسل الجيل التالي من الحمض النووي الريبوزي الصغير الموجود في هذه الجسيمات النانوية لتحديد الهوية بطريقة غير جراحية.

الآفات والأورام التي قد تتطور في الجسم.

إن علوم دكتور لوديج وتقنية EV-CATCHER هي أساس أول شركة منفصلة تابعة لشركة Hackensack Meridian Health، وهي EValuate Diagnostics، التي تأسست في وقت مبكر من هذا العام.

عينات غازية من الرئة

لقد وضع الدكتور لوديج نصب عينيه الآن تطبيق EV-CATCHER لتنقية EVs من أنفاس الزفير البشري، والتي تحتوي على علامات المرض التي يمكن تحليلها بعد ذلك دون أخذ عينات غازية من الرئة.

قد يحدث هذا النهج ثورة في تشخيص ومراقبة أمراض الرئة البشرية.

في أحدث منشوراتهم، والتي تظهر في مجلة الحويصلات خارج الخلية، قام فريق CDI بتقييم خمسة أنواع من عينات مجرى الهواء من 69 شخصًا وقرر أن EVs الزفير تحتوي على ملفات تعريف تعبير microRNA متوافقة مع تلك التي تم الحصول عليها من عينات الرئة العميقة عبر إجراءات أكثر تدخلًا مثل غسل القصبات الهوائية والأسناخ.

أجرى فريق الدكتور لوديج دراسة إثباتية للكشف عن سرطان الرئة من خلال تحليل محتوى microRNA للمركبات الكهربائية الزفيرية من مكثفات الزفير التي تم جمعها من 18 شخصًا - 12 شخصًا يتمتعون بصحة جيدة، و6 تم تشخيص إصابتهم بسرطان الرئة في المرحلة الرابعة، وأكدت تحليلاتهم أن EVs الزفير التي تم تنقيتها بشكل انتقائي من أنفاس هؤلاء الأشخاص حددت ملفات تعريف فريدة من نوعها لـ microRNA والتي يمكن أن تؤكد المرضى المصابين بسرطان الرئة.

يكتب الباحثون: "تؤكد تحليلاتنا فائدة مقايسة EV-CATCHER القابلة للتخصيص في التنقية الانتقائية للمركبات الكهربائية الزفيرية التي تحتوي على بروتينات سطحية من القصيبات الطرفية وأنسجة الرئة الحويصلية من (مكثفات التنفس الزفير)".

أظهرت دراستهم السابقة لنموذج الفأر لمكثفات التنفس الزفير، والتي نُشرت في مارس في مجلة الحويصلات خارج الخلية والأحماض النووية المنتشرة، أنهم يستطيعون اكتشاف microRNAs لخلايا الورم المشتقة من الإنسان باستخدام EV-CATCHER "للقبض" على ورم الرئة البشري الزفير من نفس الزفير داخل 1-2 أسابيع بعد حقن الخلايا السرطانية البشرية.

وبالرغم من ضرورة تنقيح اختيار المؤشرات الحيوية ووضع اللمسات النهائية عليها، فقد خلص العلماء إلى أن هناك أملًا في تشخيص أمراض الرئة، وأبرزها سرطان الرئة.

وكتبوا: "إننا نتصور أن توسيع نهجنا لدراسة سرطانات الرئة الأولية وغيرها من سرطانات الرئة الثانوية البشرية، في الدراسات الحيوانية التي تعمل بالطاقة الكافية، لديه القدرة على تحديد المؤشرات الحيوية للـ EV البشرية ذات الصلة بالزفير".