בדיקת מלנומה ביתית: טלאי מיקרו-מחטים להחלפת ביופסיה

בדיקות מלנומה יוכלו להתבצע יום אחד בבית באמצעות מדבקה עורית ורצועת בדיקה בעלת שתי שורות - בדומה לבדיקות COVID-19 ביתיות, על פי חוקרים מאוניברסיטת מישיגן.

מדבקת סיליקון חדשה עם מחטים מיקרוסקופיות בצורת כוכב, הנקראת ExoPatch, הצליחה להבחין בין מלנומה לעור בריא בעכברים.

המדבקה והבדיקה מייצגות צעד לקראת בדיקה מהירה ביתית למלנומה, המסייעת לחולים לזהות את הצורה האגרסיבית ביותר של סרטן העור מוקדם - ללא ביופסיה או בדיקת דם.

"מחטים בצורת כוכב הופכות את הדקירה לקלה יותר ופחות כואבת, אך הן כה קטנות שהן חודרות רק לשכבה העליונה ביותר של העור - האפידרמיס - ואינן מנקבות כלי דם",
אמרה סוניטה נאגרת', פרופסור להנדסה כימית באוניברסיטת מישיגן ושותפה לכתיבת המחקר שפורסם בכתב העת Biosensors and Bioelectronics.

מחטי מיקרו-מחט ExoPatch, באורך 0.6 מ"מ בלבד וברוחב קצה של פחות מ-100 ננומטר (0.0001 מ"מ), מצופות בג'ל שלוכד אקסוזומים - בועות זעירות המופרשות על ידי תאים - מנוזל הבין-רקמתי הממלא את החללים בין התאים באפידרמיס.

בעבר, אקסוזומים נחשבו פשוט ל"זבל" שנזרק על ידי תאים לצורך סילוק. למעשה, הם מכילים שברי DNA ו-RNA המשמשים תאים להחלפת אותות. אקסוזומים של תאי סרטן עשויים לסייע לגידולים להתפשט על ידי הכנת רקמות לקבלת תאי גידול לפני הגעתם. גילוי אקסוזומים אלה עשוי לאפשר גילוי סרטן מוקדם יותר מהשיטות הקיימות.

הג'ל המכסה את ה-ExoPatch מכיל חלבון בשם אנקסין V, אשר מושך אקסוזומים ומחבר אותם לפני השטח של המיקרו-מחטים. לאחר הסרת הטלאי מהעור, הוא מונח בחומצה, אשר ממיסה את הג'ל ומשחררת את האקסוזומים לתמיסה. לאחר מכן טובלים רצועת בדיקה בתמיסה:

• אם הדגימה מכילה אקסוזומים של מלנומה, יופיעו שני פסים,

• אם לא, יש רצועה אחת,
  בדיוק כמו שקורה עם בדיקות COVID-19.

"אדם עם עור בהיר ושומות צריך לבקר רופא כל שישה חודשים כדי לבצע ביופסיה ולבדוק אם מדובר בסרטן או לא.
בעזרת בדיקה זו ניתן לבצע אותה בבית, לקבל את התוצאות מיד, ואם הן חיוביות, ניתן לפנות לרופא עור",
אומר נגראת.

כצעד ראשון בהוכחת הקונספט, החוקרים בדקו את ExoPatch על דגימה של רקמת חזיר, הדומה בעוביה ובהרכבה לעור אנושי. באמצעות מיקרוסקופ, הם מצאו שהמיקרו-מחטים חדרו לעומק של כ-350 עד 600 ננומטרים לתוך העור. לשם השוואה, האפידרמיס על זרוע האדם הוא בעובי של כ-18,300 ננומטרים.

כדי לבדוק האם ExoPatch יכול ללכוד אקסוזומים של מלנומה מהעור, הצוות בדק דגימות עור של עכברים: מחציתם מבעלי חיים בריאים, מחציתם מעכברים שקיבלו הזרק עם חלק מגידול מלנומה אנושי. לאחר 15 דקות של מריחה, ExoPatch הונח תחת מיקרוסקופ בעל עוצמה גבוהה.

"כשראיתי את התמונות המיקרוסקופיות, שמחתי לראות כמה טוב האקסוזומים נדבקו למיקרו-מחטים והיו בטווח הגודל של 30-150 ננומטר, כפי שציפינו",
אמר סקוט סמית', סטודנט לתואר שני בהנדסה כימית באוניברסיטת מישיגן ושותף לכתיבת המחקר.

לאחר שאישרו שהאקסוזומים נדבקים ל-ExoPatch, החוקרים המיסו את הג'ל והעבירו את הדגימות דרך רצועות הבדיקה. הבדיקה הבחינה בהצלחה בין דגימות מלנומה לרקמה בריאה - עוצמת הרצועה השנייה הייתה גבוהה פי 3.5 בדגימות מלנומה.

מערכת ExoPatch הצליחה ללכוד פי 11.5 יותר חלבונים אקסוזומלים מדגימות מלנומה בהשוואה לרקמה בריאה, מה שמדגים את יכולתה ללכוד באופן סלקטיבי אקסוזומים של סרטן.

השלב הבא יהיה מחקר פיילוט בבני אדם, ולאחר מכן ניסויים קליניים ליישום הטכנולוגיה הלכה למעשה. בנוסף למלנומה, ניתן לשנות את ציפוי הג'ל של ExoPatch כדי לזהות אקסוזומים המופרשים על ידי סוגי סרטן אחרים הקשורים לגידולים מוצקים, כגון סרטן ריאות, שד, מעי גס, סרטן הערמונית וסרטן המוח.

"זהו המדבקה הראשונה שתוכננה ללכוד אקסוזומים ספציפיים למחלה מהנוזל שמתחת לעור.
הפוטנציאל של גישה זו הוא עצום",
אמר נגראת.