Πρωτοποριακή μικροσυσκευή «τσίπ» προσομοιώνει με ακρίβεια το περιβάλλον εξέλιξης της αιματολογικής μορφής καρκίνου στον ανθρώπινο οργανισμό και φέρνει αλλαγές στον τρόπο που δοκιμάζονται και εξελίσσονται οι θεραπείες τύπου CAR-Τ.
Κάθε χρόνο, εκατοντάδες χιλιάδες άνθρωποι σε όλο τον κόσμο διαγιγνώσκονται με λευχαιμία.
Παρά τα εντυπωσιακά επιτεύγματα της σύγχρονης Ιατρικής και των τεχνολογιών αιχμής που συχνά θυμίζουν επιστημονική φαντασία, οι στατιστικές δείχνουν ότι το 67,8% των ασθενών ξεπερνούν πλήρως τη νόσο πέντε χρόνια μετά την αρχική διάγνωση.
Το συγκεκριμένο ποσοστό αρκεί για να υπογραμμίσει τη σημασία και την αναγκαιότητα της εντατικής προσπάθειας που καταβάλλουν ερευνητικές ομάδες σε όλο τον κόσμο, με στόχο την εύρεση αποτελεσματικών θεραπειών κατά του καρκίνου.
Από την πλευρά τους, ερευνητές από την Αμερική – των Πανεπιστημίων της Νέας Υόρκης (NYU) και της Πενσιλβάνια – συνέβαλαν στην ανάπτυξη μιας πρωτοποριακής συσκευής, η οποία προσομοιώνει το μικροπεριβάλλον του μυελού των οστών και του ανθρώπινου ανοσοποιητικού συστήματος, επιτρέποντας πιο ακριβείς προβλέψεις για την επιτυχία θεραπειών κατά της λευχαιμίας.
Τσιπ για «εξατομικευμένη» θεραπεία
Μεταξύ των γνωστών θεραπειών, η επονομαζόμενη CAR-T έχει χαρακτηριστεί ως μία από τις πλέον υποσχόμενες στη μάχη κατά του καρκίνου.
Βασίζεται στην κατάλληλη τροποποίηση των Τ-λεμφοκυττάρων του ίδιου του ασθενούς ώστε στη συνέχεια αυτά να στοχεύσουν και να εξοντώσουν τα καρκινικά κύτταρα του οργανισμού.
Αν και η προοπτική της θεραπείας είναι εντυπωσιακή (ιδιαίτερα για την αντιμετώπιση αιματολογικών καρκίνων όπως η λευχαιμία) ένα σημαντικό ποσοστό των ασθενών ταλαιπωρείται από σοβαρές παρενέργειες ή υποτροπιάζει.
Σύμφωνα με τους ειδικούς, αυτό οφείλεται εν μέρει στο ότι τα εργαστηριακά μοντέλα ιατρικής έρευνας που αξιοποιούνται συστηματικά για την ανάπτυξη νέων θεραπειών αδυνατούν να μιμηθούν πιστά το πολύπλοκο περιβάλλον του ανθρώπινου μυελού των οστών.
Το κενό έρχεται να καλύψει η νέα συσκευή, την οποία οι ερευνητές αποκαλούν για συντομία «λευχαιμία-σε-τσιπ» (leukemia-on-a-chip).
Στο μέγεθος και τη μορφή ενός τσιπ, η συσκευή αναπαράγει τρεις βασικές περιοχές του μυελού των οστών όπου αναπτύσσεται η λευχαιμία: τα αιμοφόρα αγγεία, την περιβάλλουσα κοιλότητα του μυελού και την εξωτερική επένδυση των οστών.
Οταν η συσκευή τροφοδοτείται με πραγματικά κύτταρα μυελού των οστών από ασθενείς, το σύστημα αρχίζει να αυτοοργανώνεται: τα κύτταρα παράγουν δομικές πρωτεΐνες (όπως το κολλαγόνο, η φιμπρονεκτίνη και η λαμινίνη) σχηματίζοντας όχι μόνο τη φυσική αρχιτεκτονική του ιστού, αλλά και διατηρώντας το πολύπλοκο ανοσολογικό μικροπεριβάλλον του μυελού.
Παρακάμπτοντας τη χρήση πειραματόζωων
Με τη βοήθεια προηγμένων μεθόδων απεικόνισης, οι επιστήμονες κατάφεραν να παρακολουθήσουν με πρωτοφανή λεπτομέρεια τη δράση των ανοσοκυττάρων μέσα στο «ζωντανό» περιβάλλον.
Είδαν τα Τ-λεμφοκύτταρα να κινούνται στο εσωτερικό των αιμοφόρων αγγείων, να εντοπίζουν τα καρκινικά κύτταρα και να τα εξουδετερώνουν, μια διαδικασία που μέχρι πρότινος δεν ήταν δυνατόν να παρατηρηθεί με τόση ακρίβεια.
«Η συσκευή μας επιτρέπει να παρακολουθούμε τη συμπεριφορά και την αποτελεσματικότητα των Τ-λεμφοκυττάρων σε ένα περιβάλλον που προσεγγίζει με ακρίβεια την πολυπλοκότητα του ανθρώπινου σώματος» εξηγεί η συν-επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Σάμπα Γκασέμι (Saba Ghassemi).
«Το σύστημα περιλαμβάνει αγγειακά δίκτυα, στα οποία λαμβάνουν χώρα πραγματικές ανοσολογικές αλληλεπιδράσεις, προσφέροντας ένα επίπεδο ακρίβειας και πληροφορίας που δεν μπορούν να επιτύχουν τα παραδοσιακά δισδιάστατα κυτταρικά μοντέλα ή οι μελέτες σε ζώα».
Μάλιστα το ότι η μέθοδός τους παρακάμπτει την ανάγκη δοκιμής θεραπειών σε ζωντανά πειραματόζωα τονίζεται ιδιαιτέρως, τη στιγμή που ο Οργανισμός Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ ανακοινώνει τη σταδιακή κατάργηση των υποχρεωτικών δοκιμών σε ζώα κατά την ανάπτυξη φαρμάκων ή προκλινικών μελετών.
