(PhysOrg.com) - En teknik som låter forskare övervaka enstaka cancerceller i realtid när de flyter i vätska kan hjälpa läkare att studera utbrytande tumörceller som orsakar metastaser. Metastaser är processen där sjukdomen sprider sig genom kroppen.

Tillvägagångssättet, utvecklad vid University of Michigan, kan också bana väg för nya typer av riktade terapier som går utöver personlig medicin, säger forskare.

"Vi ser mot individanpassad behandling, inte bara till personen, men till cellen, sa Remy Elbez, doktorand i tillämpad fysik. Han är medförfattare till en artikel om verket som publicerades 13 dec PLoS ETT .

På senare år har forskare har förstått att inte alla celler i en cancertumör delar samma genetiska kod. Det betyder att vissa är svårare att döda än andra. Och tekniker som möjliggör encellsstudier är efterfrågade. Tillvägagångssätt som bearbetar många celler samtidigt är inte lika användbara för forskare som vill titta, till exempel, vid ett litet antal celler som ett visst cancerläkemedel lämnade vid liv.

En särskilt farlig typ av cancerceller som forskare vill veta mer om är den cirkulerande tumörcellen. Dessa celler har separerat från den ursprungliga tumören och satt iväg i blodomloppet för att invadera avlägsna vävnader. Forskare vet att de skiljer sig från de celler som stannar kvar. De delar sig inte snabbt, till exempel. På samma gång, de är svåra att studera av flera anledningar. De är svåra att hitta eftersom de bara utgör mindre än en av en biljon blodkroppar. Och de verkar i rörelse, så att tampa ner dem till en petriskål avslöjar inte deras sanna natur.

"I vår avstängning, cellerna kan flöda fritt och bete sig närmare det de gör i kroppen, "sa Raoul Kopelman, Richard Smalley Distinguished University Professor of Kemi, Fysik och tillämpad fysik, och en professor i biomedicinsk teknik och biofysik.

"Detta är en helt ny teknik för att övervaka en enskild cells tillväxt- och dödsprocesser i realtid i en suspension."

En bättre förståelse av cirkulerande tumörceller kan en dag leda till terapier som fokuserar på dem, och hjälpa till att blockera cancer från att sprida sig utanför sin ursprungliga plats, säger forskarna. Det kan förlänga patienternas liv.

"Det är konsekvenserna av metastaser som leder till döden för de flesta cancerpatienter, sa Kenneth Pienta, M.D., en professor i internmedicin och urologi som studerar cancermetastaser.

Deras tillvägagångssätt använder magneter för att rotera cancerceller på ett sätt som låter deras snurrhastighet avslöja deras form och status. En växande, delande eller döende cell snurrar långsammare i forskarnas system. För att visa att deras teknik fungerar, de inbäddade livmoderhalscancerceller med kommersiellt tillgängliga magnetiska nanopartiklar i en lösning. De placerade sedan lösningen i ett magnetfält som roterar tillräckligt snabbt för att uppnå en asynkron rotationshastighet. På grund av den asynkrona rotationen, cellerna påverkas mer av drag och desto större, döende eller delande celler roterar mycket långsammare, och med specifika mönster.

"För första gången, vi gör det möjligt för själva cellen att vara sensorn. Den kan berätta för oss när den dör, ", sa Elbez. "Andra metoder som fluorescerande färgämnen är beroende av indirekta bevis."

Det nya systemet kan främja drogtester, säger forskarna. Det kan göra det möjligt för forskare att nollställa de mest resistenta cellerna.

Det kan också bana väg för mer personlig cancerbehandling. I huvudsak, miniläkemedelsförsök kan utföras på ett litet urval av tumörceller innan patienter utsätts för rundor av kemoterapi som kanske fungerar eller inte.

"Personlig cancerbehandling möjliggör behandling av rätt patient vid rätt tidpunkt med rätt medicin, sade Pienta. Ännu viktigare, det kan undvika behandling med fel medicin, vilket gör patienten ingen nytta och slösar bort pengar."