Mikrofluidikai chip tumorok kiújulásának korai felismeréséhez

A dél-koreai Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) kutatócsoportja egy olyan különleges mikrofluidikai technológiát fejlesztett ki, amely az immunsejtek viselkedésére alapozva ígér áttörést a daganatos betegségek nyomon követésében. A Joo Hun Kang professzor által vezetett csapat olyan diagnosztikai chipet mutatott be, amely a fehérvérsejtek tapadási tulajdonságainak elemzésével képes kimutatni a daganat kiújulását, valamint értékelni a kemoterápia hatékonyságát.

A Biosensors and Bioelectronics folyóiratban ismertetett módszer eltér a hagyományos folyadékbiopsziás megközelítésektől, amelyek közvetlenül a keringő tumorsejteket keresik. Ehelyett az eljárás a szervezet immunválaszát használja ki, különösen azt a jelenséget, hogy a daganat által kiváltott gyulladás fokozza a leukociták tapadóképességét. Az új eszköz minimálisan invazív módon, valós időben nyújt betekintést a beteg immunrendszerének állapotába, és lehetővé teszi már a minimális reziduális betegség korai felismerését is - azaz olyan eltéréseket detektál, amelyeket az MRI vagy CT gyakran nem mutat ki. Emellett költséghatékony kiegészítője lehet a jelenlegi folyadékbiopsziás technológiáknak, mivel dinamikus információt ad a kezelésre adott válaszról és a betegség progressziójáról.

A rendszer központi eleme egy mikrofluidikai chip, amely rendkívül vékony mikrocsatornákból áll, és amelyen kis mennyiségű vért áramoltatnak át. A csatornák felszínét olyan fehérjékkel vonják be, amelyek az immunsejtek természetes kötődési pontjait, molekuláit utánozzák. Amikor a vér átáramlik ezeken a csatornákon, a gyulladás hatására aktiválódott tapadási receptorokat hordozó leukociták hozzákötődnek a bevonattal rendelkező felülethez. A rendszerhez kapcsolt szoftver automatikusan megszámolja a megtapadt sejtek számát, így kvantitatív képet ad az immunaktiváció mértékéről. A kötődés fokozódását a daganatszövetből felszabaduló gyulladásos mediátorok váltják ki, amelyek aktiválják a leukociták felszínén található adhéziós molekulákat.

Az emlődaganat egérmodelljén végzett preklinikai vizsgálatokban a daganatos állatok leukocitái akár negyvenszer erősebb tapadást mutattak a mikrocsatornákban, mint az egészséges kontrolloké. Ez az eltérés szorosan korrelált a tumor aktivitásával és a gyulladás mértékével. A rendszer rendkívüli érzékenységet mutatott a kemoterápia által kiváltott változásokra is: például a doxorubicin alkalmazása azonnal csökkentette a leukociták kötődését, összhangban a tumor zsugorodásával. Ezzel szemben a hatástalan kezelések mellett a tapadás változatlan maradt vagy fokozódott, jelezve a daganat további aktivitását.

A készülék a primer tumor eltávolítása után kialakuló korai áttétképződés jeleit is képes volt kimutatni. A leukocita‑tapadás a műtétet követően először csökkent, majd az áttétek korai szakaszában ismét emelkedni kezdett, ami arra utal, hogy a technológia már a klinikai vagy radiológiai tünetek megjelenése előtt képes lehet a kiújulás jelzésére.

Kang professzor hangsúlyozta, hogy ez a megközelítés lehetővé teszi a kezelőorvosok számára a korai relapszus felismerését és a terápia hatékonyságának folyamatos monitorozását az immunválasz elemzésén keresztül. A módszer új lehetőséget kínál a személyre szabottabb, időben megkezdett beavatkozásokra, csökkentve a felesleges kezeléseket és javítva a betegek hosszú távú kilátásait.

Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:

Microfluidic chip tracks cancer relapse by measuring white blood cell adhesion

Real-time cancer monitoring via leukocyte adhesion in a biomimetic microfluidic assay

Irodalmi hivatkozás:

Brian Choi et al, Real-time cancer monitoring via leukocyte adhesion in a biomimetic microfluidic assay, Biosensors and Bioelectronics (2026). DOI: 10.1016/j.bios.2025.118311