Simuleringar som visar cancerösa multipelt myelomceller, även känd som cCPC, fastnar mellan mikropelare i en ny filterenhet, beskrivs i Biomicrofluidics. Blå kontur är cCPC och vätskan flödar uppifrån och ner. Kredit:Lidan You, University of Toronto
Multipelt myelom är en typ av blodcancer där maligna plasmaceller, en typ av vita blodkroppar, ansamlas i benmärgen. Detta leder till benförstörelse och svikt i märgen, som hos friska individer, producerar alla kroppens röda blodkroppar. De senaste uppgifterna från American Cancer Society uppskattar att nästan 27, 000 nya fall av MM diagnostiseras varje år, och av dessa, över 11, 000 patienter dog.
Nyligen genomförda studier har visat att vissa myelomceller kan lämna benmärgen och komma in i blodomloppet. Närvaron av dessa celler, kända som klonala cirkulerande plasmaceller, eller cCPC, i blodet har korrelerats med kortare överlevnadstider.
Tills nu, det har varit svårt att upptäcka cCPC i blodet. Befintliga metoder kan inte alltid upptäcka de låga nivåerna av dessa celler hos MM-patienter. I veckans nummer av Biomikrofluidik , utredare rapporterar utvecklingen av en ny enhet som kan upptäcka och isolera cCPC från små blodprover.
Enheten är en typ av filter som separerar maligna plasmaceller från normala. Den är baserad på ett koncept som kallas mikrofluidik. Filtreringen beror på små pelare i flödeskanalen, utformad på ett exakt sätt som tillåter normala blodkroppar genom filtret samtidigt som de fångar de cancerösa cCPC:erna.
Forskarna som utvecklade den här enheten använde en beräkningsmodell för att överväga cirkulär-, fyrkantiga och diamantformade pelare i olika storlekar för sin design. Deras datormodell visade att diamantformen gav ett lågt motstånd mot flöde. De hittade också genom att justera diamantformen så att pelarna blev längre och spetsigare, filtreringsfunktionen förbättrades.
Röda blodkroppar är de minsta cellerna i blodplasma, med diametrar i intervallet 6-8 mikron. Vita blodkroppar (WBC) är större, med diametrar från 7 till 30 mikron. Medan de cancerframkallande cCPC:erna är stora, med en storlek på 30-50 mikron, de minsta cCPC:erna är ungefär lika stora som de största WBC:erna. Dock, WBC kan deformeras och klämmas mellan de små pelarna. CPC:erna är styvare och kan inte deformeras på detta sätt, så de hamnar fast i filtret.
Studier utfördes med odlade cancerceller samt på blodprover från patienter med MM. Mängden cCPCs fångade från patienter med aktiv MM var mycket högre än från patienter i remission eller från friska individer. Medförfattare Lidan Du sa, "Denna enhet visar stor potential som en icke-invasiv metod för antingen tidig upptäckt eller övervakning av MM-sjukdomsprogression."