گام جدید در تشخیص دقیق سرطان با ابزار میکروفلوئیدیک
به گزارش خبرنگار پژوهندگان عصر ، رساله دکتری «ارزیابی تجربی توان عملکردی ابزار میکروفلوئیدیک در تعیین جهش G12D ژن «KRAS به عنوان پژوهشی نوآورانه در دانشگاه شهید بهشتی و با راهنمایی سیامک سلامی و حمایت بنیاد ملی علم ایران به سرانجام رسیده است. این پژوهش توسط مریم سادات میرلوحی انجام شده و بر توسعه فناوریهای پیشرفته تشخیص جهشهای ژنی موثر در درمان سرطان تمرکز دارد.
میرلوحی در تشریح این طرح گفت: تکثیر اسیدهای نوکلئیک یکی از ابزارهای کلیدی زیستشناسی مولکولی است که کاربرد گستردهای در تحقیقات و حوزه پزشکی دارد. امروزه فناوریهای نوین تکثیر اسید نوکلئیک با اولویت قرار دادن حجم کم نمونه، حساسیت و اختصاصیت بالا و قابلیت استفاده در قالبهای قابل حمل، به سرعت در حال توسعه هستند. در این میان، تشخیص جهشهایی مانند جهشهای انکوژن RAS در انواع سرطانها نقشی تعیینکننده در پیشآگهی و انتخاب روش درمانی مناسب دارد.
وی افزود: مطالعات نشان میدهد بیماران مبتلا به تومورهای دارای جهش KRAS نسبت به بیماران دارای تومورهای غیرجهشیافته، پاسخ ضعیفتری به برخی روشهای درمانی دارند. در مواردی نیز این جهشها موجب بروز مقاومت در برابر شیمیدرمانی، درمانهای هدفمند و برخی روشهای ایمنوتراپی میشوند. بنابراین نوع جهش، مرحله بیماری و محل تومور از جمله عوامل تعیینکننده در تدوین بهترین استراتژی درمانی برای این بیماران است.
او ادامه داد: باوجود پیشرفتهایی مانند توسعه سامانه Real-time PCR، نیاز به تجهیزات گرانقیمت آزمایشگاهی و حضور متخصص همچنان از چالشهای این روشهاست. تکنیک LAMP به دلیل عدم نیاز به سیکلهای گرمایی و روشهای سادهتر تشخیص محصول، مزیتهایی نسبت به PCR دارد، اما پیچیدگی طراحی پرایمر و نیاز به آنزیمهای خاص، محدودیتهایی ایجاد میکند. استفاده از سیستمهای میکروسیالاتی راهکاری موثر برای افزایش سرعت تکثیر در کنار مصرف کم نمونه و معرفها محسوب میشود.
میرلوحی درباره نوآوری این طرح اظهار کرد: در این پژوهش، دیسک میکروفلوئیدیک مجهز به ماژول گرمایش القایی طراحی و چند روش خوانش نتایج شامل مشاهده چشمی، تحلیل تصویر RGB برای رنگهای حساس به pH و سنجش زمان فلورسانس به کار گرفته شد. صحت عملکرد پیشبالینی، دقت و تکرارپذیری این سامانه lab-on-disc نیز مورد ارزیابی قرار گرفت.
وی افزود: در این طرح، یک سیستم نوین و پیشرفته lab-on-disc مبتنی بر متد تکثیر ایزوترمال حلقهای آللگزین (LAMP) برای شناسایی جهش G12D ژن KRAS طراحی و آزمایش شد. این جهش یکی از انواع مهم و تأثیرگذار در روند درمان بسیاری از سرطانها به شمار میرود.
میرلوحی در پایان خاطرنشان کرد: سامانه طراحیشده قابلیت استفاده در طیف گستردهای از کاربردها از جمله تشخیصهای نقطهای، سیستمهای قابل حمل آزمایشگاهی و پزشکی شخصیسازیشده را دارد. همچنین امکان تشخیص همزمان چندین جهش ژنی با این روش وجود دارد که میتواند مسیر ارتقای دقت در درمان بیماران سرطانی را هموارتر کند. نتایج این مطالعه گامی مهم در توسعه فناوریهای تشخیص جهش و بهبود راهبردهای درمانی مبتنی بر دادههای مولکولی محسوب میشود.