Radyoterapi (RT) ve kemoterapi (CT), kanseri tedavi etmek için iki ana stratejidir, ancak bazı kanser türlerinde başarısız olurlar. Bununla birlikte, bu kombinasyon terapisi, hem BT hem de BT taramaları ile kanserli dokuyu zorlayarak yararlı ilerleme sağlayabilir. Yakın tarihli bir yayında, Kanadalı araştırmacılar, RT-CT ile kombinasyon terapisini kullanarak toplanmış tümör hücresi sferoidlerine meydan okumak için bir mikroakışkan tarama platformu sundular. Tedavi etkinliğini analiz etmek için, akış sitometrisi ve canlı hücre tespiti ile kanser hücresi sağkalımını belirlemek için bir mikroakışkan platformu demonte edilebilir. Bu araştırma Bilimsel Raporlarda yayınlandı.
Kanserli tümörler, hücre bölünmesine ve kontrolsüz büyümeye yol açan hücresel DNA mutasyonundan sonra esas olarak tüm dokulardan gelişir. Bir tümör bulunursa, kanserli dokuyu çıkarmak için genellikle cerrahi eksizyon kullanılır. Bununla birlikte, tümörler her zaman kolayca erişilebilir değildir. Acil cerrahi ile tümöre ulaşmak güvenli değilse, tümörü zorlamak ve küçültmek veya en iyi ihtimalle doğrudan öldürmek için radyasyon tedavisi ve kemoterapi kullanılacaktır. Radyoterapi, radyoaktif implantlar veya enjeksiyonlar yoluyla vücudun içine veya dışına verilebilen radyoaktif radyasyonu kullanır. Bu arada CT, örneğin hücre bölünmesini bozan ve özellikle hızla bölünen kanser hücrelerine zarar veren kimyasalların enjeksiyonuna dayanır. Bununla birlikte, hem BT hem de BT tarama tedavilerinde, çevreleyen doku zarar görebilir ve sağlıklı çevreleyen dokuya verilen zararı sınırlarken tümörleri öldürmek için optimal tedavi gerekir.
Kombinasyon BT ve BT tarama tedavileri, bireysel tedavileri daha verimli hale getirmek için önerilir, ancak bu tedavilerin klinik ortamlarda kanser tedavisini iyileştirdiği henüz gösterilmemiştir. Terapilerin etkinliğini artırmak ve tümör dokusu öldürmeyi en üst düzeye çıkarmak için in vitro optimal tedavi koşullarını belirlemek için yüksek verimli tarama yöntemleri gereklidir. Yardımcı Doçentler Thomas Jervis ve Philip Wong (Montreal, Kanada) liderliğindeki Kanadalı araştırmacılar, yakın zamanda mikroakışkan test odalarını akış sitometrisi hücre analizi ile birleştiren böylesine yüksek verimli bir cihazı tanıttılar.
İçindekiler
Kanser sferoidleri için birleşik mücadele
Araştırmacılar, birkaç CT ve CT vakasını paralel olarak test etmek için bir mikroakışkan platformu kullandılar. Platform, içine hücre süspansiyonlarının ekildiği ve spontan olarak sferoidler halinde toplanmasına izin verilen birkaç ayrı hücre kültürü kuyusu içerir. Test için, yumuşak doku sarkomlarından izole edilen STS93 ve STS117 olarak adlandırılan iki hücre dizisi kullandılar. RT tehdidi, bir hücre kültürünü bir radyasyon yoğunluğu gradyanı ile ışınlayabilen bir cihaz kullanılarak harici olarak uygulanırken CT tehdidi, hücre kültürü ortamına çeşitli konsantrasyonlarda eklenen kemoterapi ile uygulandı.
Şeffaf mikroakışkan platform, hücre kültürlerinin mikroskopi ile doğrudan analizine izin verdi ve bilim adamlarının kanser sferoidlerinin boyutundaki değişiklikleri izlemesini sağladı. Ayrıca platform, deney sonunda demonte olacak şekilde tasarlandı. Bu, araştırmacıların sferoidleri enzimatik olarak çıkarmasına ve parçalamasına izin vererek, akış sitometrisi ve büyüme deneyleri ile tek tek hücrelerin canlılığını test etme olasılığını artırdı.
Akış sitometrisi ile hücre canlılığını değerlendirin
CT ve CT taramalarına maruz kaldıktan sonra sabit bir zaman noktasında, bilim adamları canlı hücreleri CT tedavisi ile hasar görmüş olanlardan ayırmak için akış sitometrisi kullandılar. STS93 hücre hattı için, CT tedavisinden sonra hücre canlılığı önemli ölçüde bozulurken, tek başına RT’nin kayda değer bir etkisi olmamıştır. Bu arada, STS117 hücre hattının yaşayabilirliği, bilim adamları tarafından uygulanan tedavilerin hiçbirinden etkilenmedi. Çalışma yazarlarının belirttiği gibi, STS93 hücreleri, apoptotik indükleyici vahşi tip p53’ü taşıdıkları için apoptoz geçirirken, STS117 p53 mutasyona uğradığı için bunu yapamadı.
Araştırmacılar, akış sitometrisi değerlendirmesine ek olarak, hücrelerin tek tek hücre kolonileri oluşturmak için bölünüp bölünmediğini belirleyen standart bir metodoloji olan klonojenik bir tahlil kullanarak hücrelerin uzun bir süre hayatta kalmasını test ettiler. Bu deney, hem STS93 hem de STS117 hücre hatlarının hücre yaşayabilirliğinin gerçekten bozulduğunu göstermektedir. Bununla birlikte, bu metodoloji hücre büyümesini ve bölünmesini beklemek için uzun deneysel süreler gerektirir, bu nedenle RT-CT popülasyonlarının yüksek verimli taraması için iyi bir seçim değildir.
Bilim adamı, hücre canlılığını değerlendirmek için akış sitometrisi ile birleştirilen mikroakışkan platformların, tümör dokusuna benzer küresel bir yapıdaki hücreleri saptama yeteneğiyle, RT ve CT zorluklarına yanıt olarak STS93 ve STS117 arasındaki farklılıkları doğru bir şekilde gösterebileceği sonucuna varıyor. Ancak, hızlı ve kapsamlı bir fizibilite analizi için iyileştirmelerin gerekli olduğuna dikkat çekiyorlar; Bu, örneğin, hücre ölümü ve nekrozun daha hücresel belirteçleri için daha kapsamlı akış sitometri analizinin test edilmesiyle başarılabilir.
Küresel hücrelerde akış sitometrisi ve klonojenisite testi kullanılarak kombine çip üzerinde radyoterapi ve kemoterapi
Kanser dünya çapında önde gelen ölüm nedenidir. Kanser hastalarının başlıca tedavileri cerrahi, radyoterapi ve kemoterapidir. Çoğu katı tümörü tedavi etmek için tümörün cerrahi olarak çıkarılması genellikle gerekli olsa da, negatif cerrahi sınır elde edildiğinde bile lokal nüks oranları yüksek kalır. BT taramaları ve BT taramaları genellikle lokal nüks ve metastaz olasılığını azaltmak için ameliyattan önce veya sonra yapılır. RT, hücrelerdeki su moleküllerini etkileşirken ve iyonize ederken tek ve çift sarmallı DNA kırılmalarına neden olan iyonlaştırıcı radyasyon (gama ışınları) gibi yüksek enerjili elektromanyetik dalgalar kullanır.
DNA hasarının bir sonucu olarak hücreler, apoptoz, nekroz, mitotik felaket ve yaşlanma dahil olmak üzere çeşitli DNA hasarı onarım mekanizmalarına ve ölüm yollarına maruz kalır. CT’ler, hücre ölümüne neden olan veya proliferasyonu süresiz olarak durduran ve geleneksel olarak tümör hücrelerinin tümörü yeniden oluşturmasını önleyen sistemik ajanlardır. Hem RT hem de BT’nin klinik olarak kanıtlanmış etkinliğine rağmen, her ikisi de hastalar için tedavi sırasında ve bazen tedaviden uzun süre sonra önemli yan etkilere neden olur.
Yumuşak doku tümörleri (STS), her yaştan hastayı etkileyen kanserlerdir ve çocuklar ve genç ergenlerdeki kanserlerin yaklaşık %5’ini oluşturur. STS’li hastalar için standart tedavi, cerrahi ve kızılötesi ışık terapisinden oluşur. Radyoterapi sırasında radyosensitize edici ajanların veya radyokoruyucu ajanların eklenmesi, sırasıyla radyoterapinin kanser hücrelerini öldürme etkinliğini artırabilir veya RT’nin uzun vadeli yan etkilerini azaltabilir. Sürveyans için doksorubisin bazlı BT kullanımını değerlendiren iki randomize faz III klinik çalışmanın havuzlanmış bir analizi olarak, BT kullanımı tartışmalıdır ve relapstaki azalmaya rağmen genel hasta sağkalımında bir iyileşme göstermemektedir.
İki boyutlu (2D) in vitro kanser modelleri muhtemelen fazla basitleştirilmiştir ve RT ile moleküler ajanlar arasındaki farklı kombinasyonların değerini doğru bir şekilde ölçmek için yetersizdir. Sferoidler gibi üç boyutlu (3B) in vitro modeller, yakındaki hücreler, hücresel etkileşimler, laktik asidoz ve hipoksi gibi in vivo koşulları daha iyi simüle edebilen ve yeni kanser önleyici stratejiler için tarama çözünürlüğünü artırabilen özelliklere sahiptir. Küresel şekil, herhangi bir matris veya malzeme desteği olmaksızın hücrelerin kendi kendine bir araya gelmesidir.
Sferoidlerin boyutu arttıkça, derin hücreler artan seviyelerde laktik asit ve hipoksi yaşayabilir, bu da RT’nin etkinliğini azaltır. Benzer şekilde, bazı ilaçlar küremsilerin merkezine nüfuz etmekte ve yayılmakta zorluk çekmektedir. Bu nedenle, RT ve BT’nin 3B modellerde ölçülen etkinliği, 2B modellerden daha düşüktür. RT ile kullanım için kombinatoryal terapötik ajanların taranması, tek tabakalı modeller yerine veya bunları tamamlamak için 3D küremsi modeller kullanıldığında daha yüksek gelişimsel başarı oranlarına sahip adaylar üretebilir.
Mikroakışkan cihazlarda 3B modelleme, deneyleri kredi kartı boyutundaki çiplere uyacak şekilde küçültmek için mikro fabrikasyon kanallarından yararlanan araçlardır, böylece reaktif kullanımını, personel süresini ve deney maliyetlerini azaltır. Birkaç grup, antikanser ilaçların sferoidler üzerindeki etkisini incelemek için mikroakışkanları zaten kullandı. Carr ve ark. Çözünür hücre ölümü belirteçlerini (laktat dehidrojenaz tahlili ve sitokrom c) ve immünohistokimyasal tahlilleri ölçerek baş ve boyun skuamöz hücreli karsinom doku biyopsilerinde RT kaynaklı hücre ölümünü incelemek için bir mikroakışkan cihaz kullanıldı. Küresel cisimlerin model olarak potansiyel avantajlarına rağmen, bazı dezavantajları da vardır. İlk olarak, tüm hücre çizgileri yarı küresel olarak oluşturulmaz ve korunmaz, bu nedenle model sayısını azaltır. İkinci olarak, 3B modeller, difüzyona ve dolayısıyla küresel boyuta bağlı olarak küremsiler içindeki besin, oksijen ve laktat konsantrasyonlarında heterojenlik sağlar. Bu nedenle, deneysel sonuçlardaki değişkenliği en aza indirmek için küresel boyutun tutarlı kontrolü arzu edilir. Bildiğimiz kadarıyla, STS sferoitlerinde RT ve CT kombinasyonlarını değerlendirmek için mikroakışkan cihazların hiçbir değerlendirmesi yapılmamıştır.
RT ve CT’nin (doksorubisin) STS sferoidleri üzerindeki sitotoksik ve anti-proliferatif etkilerini incelemek için bir mikroakışkan platformu geliştirildi. Sferoidler bir çip üzerinde büyütüldü ve daha sonra aynı çip üzerinde farklı dozlarda RT ve CT’ye tabi tutuldu. Sferoidlerin tedavi sonrası fenotipleri gözlemlendi ve hücre ölümü değerlendirildi. Konsept deneylerinin kanıtı, bu cihazın radyohassaslaştırıcı ajanları ve radyasyon koruyucu ajanları tespit etmek için kullanılabileceğini göstermektedir.
kaynak:
nhs.uk/koşullar/radyoterapi/
nhs.uk/koşullar/kemoterapi/
yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]