ابتكر فريق أميركي وأسترالي، بقيادة علماء من جامعة نوتردام في الولايات المتحدة طريقة جديدة للكشف عن سرطان الدماغ أسرع وأقل تدخلاً من الخزعة الجراحية، لا يحتاج الأمر سوى إلى مئة ميكرولتر من الدم لإجراء «خزعة السائل» الجديدة هذه، وفي غضون ساعة، يمكن للطريقة اكتشاف المؤشرات الحيوية المرتبطة بورم الدماغ - وهو النوع الأكثر فتكًا والأكثر شيوعًا من أورام الدماغ.

تتفوق الطريقة على جميع الاختبارات والمؤشرات الأخرى الموجودة لورم الدماغ بدقة ممتازة، ويقول مطورو النموذج الأولي إنه يتمتع بـ«وظيفة جاهزة تقريبًا»، وفقا لـ«ساينس أليرت».

يعتمد الاختبار على استشعار المؤشرات الحيوية المتحولة في الدم، والتي تسمى مستقبلات عامل نمو البشرة، والتي يجري التعبير عنها بشكل مفرط في بعض أنواع السرطان، مثل الورم الدماغي.

توجد هذه المؤشرات الحيوية في الدم مخبأة داخل حويصلات خارج الخلية، وهي عبارة عن عبوات صغيرة تحتوي على بروتينات ودهون ومواد وراثية من خلاياها الأصلية.

توضح المهندسة الجزيئية الحيوية هسوه شيا تشانج من جامعة نوتردام: «الحويصلات خارج الخلية أو الإكسوسومات هي جسيمات نانوية فريدة تفرزها الخلايا»، وتضيف «أنها كبيرة الحجم، أكبر من الجزيء بعشرة إلى خمسين مرة، ولديها شحنة ضعيفة. جرى تصميم تقنيتنا خصيصًا لهذه الجسيمات النانوية، باستخدام ميزاتها لصالحنا».

- الذكاء الصناعي يساعد أطباء فرنسيين في تشخيص السرطانات بنقرة واحدة
- باحثون يؤكدون ضرورة تغيير الطريقة المعتمدة في تصنيف السرطانات
- تعرف إلى «العامل السحري» في إيجاد علاج دقيق للسرطان

ولاكتشاف الجزيئات المنبعثة من خلايا الأورام السرطانية، غمر الباحثون شريحة حيوية فائقة الحساسية بعينة غير معالجة من بلازما الدم.

تكلف هذه الشريحة أقل من 2 دولار أميركي، وهي مجهزة بمستشعر صغير بحجم كرة في قلم حبر جاف. تحتوي الواجهة الحاسمة على أجسام مضادة تنجذب إلى الإكسوسومات التي تحمل مستقبلات عامل نمو البشرة المتحولة.

عندما تلتصق هذه المستقبلات برقاقة الخلايا، يحدث تغيير في الجهد في محلول البلازما، مما يؤدي إلى إطلاق شحنة سالبة عالية. وهذا يشير إلى احتمال الإصابة بالسرطان.

جرى اختبار الرقاقة على عينات دم سريرية من 20 مريضًا مصابًا بالورم الأرومي الدبقي و10 أفراد أصحاء بمعدل شريحة واحدة لكل اختبار، وفي النهاية، اكتشفت الخزعة السائلة وجود علامات بيولوجية للسرطان بدقة ممتازة وقيمة (p) منخفضة للغاية، ما يشير إلى أن الاختبار قابل للتكرار بدرجة كبيرة.

يوضح مهندس الجزيئات الحيوية ساتياجيوتي سيناباتي من جامعة نوتردام: «يسمح لنا مستشعرنا الكهروحركي بالقيام بأشياء لا تستطيع التشخيصات الأخرى القيام بها».

«يمكننا تحميل الدم مباشرة دون أي معالجة مسبقة لعزل الحويصلات خارج الخلية لأن مستشعرنا لا يتأثر بجسيمات أو جزيئات أخرى. إنه يظهر ضوضاء منخفضة ويجعل مستشعرنا أكثر حساسية للكشف عن المرض من التقنيات الأخرى».

يقول سيناباتي وزملاؤه في التجارب إن الشريحة الحيوية يمكنها الكشف بدقة عن تركيزات الإكسوسوم وقياسها، حتى عندما تكون منخفضة بنسبة 0.01%.

ويزعم الفريق أن هذا قد يكون له «تداعيات كبيرة» على أبحاث السرطان واكتشاف المؤشرات الحيوية ومراقبة المرض - وليس فقط سرطان الدماغ.

ولكن لا يزال هناك بعض التعقيدات التي يجب حلها.

شريحة استشعار السرطان الحيوية
ويكتب المؤلفون: «لذلك، فإن مثل هذا التوقيع النشط والكامل لمستقبلات عامل نمو البشرة قد لا يشير بالضرورة إلى وجود ورم أرومي دبقي على وجه التحديد، على نحو مماثل، يمكن أن يكون لدى مرضى ورم أرومي دبقي مستقبلات عامل نمو بشري متضخمة أو متحولة ولكن يمكن أن يكون لديهم أيضًا أشكال من المرض غير مدفوعة بمستقبلات عامل نمو البشرة».

وهذا يعني أن الاختبار غير قادر على تشخيص جميع حالات الورم الأرومي الدبقي المحتمل، كما أنه لا يستطيع تحديد نوع السرطان الذي يعاني منه شخص ما على وجه اليقين، أو مكانه في الجسم، أو إلى أي مرحلة تقدم المرض.

لإنشاء اختبار أكثر تحديدًا، يقول الفريق إنهم بحاجة إلى تحليل مجموعات أكبر من مرضى الورم الأرومي الدبقي لمعرفة ما هي المؤشرات الحيوية في دمائهم التي تميزهم.

وخلص الباحثون إلى أنه «يمكن توسيع نطاق منصة التشخيص الحالية لمثل هذا الاختبار الضخم للبلازما غير المعالجة من مجموعة كبيرة من مرضى السرطان لإنشاء ملفات تعريف محددة لأنواع مختلفة من السرطان في مراحل مختلفة».