تشخیص زودهنگام سرطان‌های سر و گردن مرتبط با HPV با آزمایش بزاق

در مطالعه‌ای توسط وانگ و همکاران که در مجله Journal of Molecular Diagnostics منتشر شد، استفاده از روشی برای تحلیل بزاق از نظر وجود ویروس پاپیلومای انسانی نوع 16 (HPV-16) ، یک زیرگونه از سرطان‌های اوروفارنکس (دهان و حلق)، با نام آکوستوفلوئیدیک (acoustofluidics) گزارش شد. این روش جدید سرطان اوروفارنکس را در بزاق % 40 بیماران آزمایش‌شده و % 80 بیماران دارای سرطان اوروفارنکس تأییدشده تشخیص داد. سرطان‌های اوروفارنکس در جهان سالانه حدود 115 هزار مورد جدید دارند و به دلیل افزایش بروز سرطان مرتبط با HPV، به‌ویژه در بیماران جوان، در کشورهای غربی یکی از سرطان‌های دارای سریع‌ترین افزایش هستند. توسعه روش‌های غربالگری برای تشخیص زودهنگام و بهبود پیامدها بسیار مهم است. پژوهشگر اصلی از بخش مهندسی مکانیک و علوم مواد دانشگاه دوک، تونی جون هوانگ, «با در نظر گرفتن این عوامل، شناسایی موفق HPV از اگزوزوم‌های بزاق جداشده توسط پلتفرم سیال آکاردئونی ما، مزایای مختلفی از جمله تشخیص زودهنگام، ارزیابی خطر و غربالگری ارائه می‌دهد.» گفت. این روش همچنین ممکن است به پزشکان کمک کند پیش‌بینی کنند کدام بیماران سرطان سر و گردن به پرتودرمانی خوب پاسخ می‌دهند یا سیر سرطانشان ملایم‌تر خواهد بود.

Acoustofluidics / آکوستوفلوئیدیک

اگزوزوم‌هاریزذرات منشأگرفته از سلول‌ها هستند که به مایعات بدن ترشح می‌شوند (ذرات کوچک حاوی DNA، RNA و پروتئین). تصور می‌شود در ارتباط میان سلول‌ها نقش دارند و تعداد آن‌ها در ارتباط با انواع مختلف سرطان افزایش می‌یابد. آکوستوفلوئیدیک فناوری پیشرفته‌ای است که آکوستیک (امواج صوتی) و میکروسیال‌ها را ترکیب می‌کند. نمونه‌های مایع با تراشه کوچک آکوستیک-سیالی طراحی‌شده برای جداسازی اگزوزوم‌های بزاق تحلیل می‌شوند؛ ذرات ناخواسته را براساس اندازه حذف می‌کند و نمونه‌های غلیظ غنی از اگزوزوم باقی می‌گذارد که شناسایی نشانگرهای زیستی اختصاصی تومور را آسان می‌کنند.

توضیح شکل: طرح دستگاه و سازوکار آن.

A: طرح دستگاه آکوستوفلوئیدیک برای جداسازی اگزوزوم بزاق. دستگاه دو ماژول دارد که برای جداسازی ذرات میکرومتری و میکرومتری از امواج آکوستیک (صوتی) سطحی 20 MHz و 40 MHz استفاده می‌کنند.

B: تصویر نوری دستگاه یکپارچه آکوستیک-سیالی (سکه برای مقایسه اندازه نشان داده شده است).

C: در هر ماژول جداسازی براساس اندازه انجام می‌شود. ذرات بزرگ به دلیل نیروی تابشی آکوستیک (Fr) ناشی از میدان موج آکوستیک سطحی و نیروی کششی ایجادشده توسط سیال (Fd)، وارد جریان غلاف می‌شوند، درحالی‌که ذرات کوچک‌تر در جریان اولیه نمونه باقی می‌مانند. PBS: محلول نمکی بافرشده با فسفات.

نتایج

در این مطالعه پژوهشگران نمونه‌های بزاق 10 بیمار با تشخیص سرطان اوروفارنکس مرتبط با HPV را با روش‌های متعارف تحلیل کردند. دریافتند این روش در ترکیب با واکنش زنجیره‌ای پلیمراز آبشاری قطره‌ای، در % 80 موارد، نشانگر زیستی تومور، یعنی DNA ویروس HPV-16 را شناسایی می‌کند. چون این روش مستقل از تغییرات روانی بزاق و تغییرپذیری نمونه ناشی از روش‌های جمع‌آوری است، ممکن است برای استفاده در محیط بالینی ایده‌آل باشد. دکتر هوانگ برخی ویژگی‌ها، از جمله جداسازی خودکار و سریع اگزوزوم را برجسته کرد (در مقایسه با زمان پردازش حدود 8 ساعت با فناوری‌های مرجع، زمان پردازش کمتر از 5 دقیقه است). تحلیل‌ها را می‌توان با هزینه نسبتاً پایین در محیط بالینی انجام داد. همچنین برخلاف نمونه‌برداری متعارف ، برای پایش مکرر و مستمر به‌منظور سنجش پیشرفت تومور و پاسخ درمانی مناسب است. به این ترتیب فناوری آکوستوفلوئیدیک به‌طور چشمگیری از استانداردهای کنونی صنعت فراتر می‌رود، زمان آزمایش را بسیار کوتاه می‌کند و نیازهای برآورده‌نشده این حوزه را پاسخ می‌دهد؛ همچنین ظرفیت تسریع پژوهش زیست‌پزشکی اگزوزوم و کمک به کشف نشانگرهای زیستی اگزوزومی جدید را دارد. در نتیجه اگزوزوم بزاق در نمونه‌برداری مایع / لیکوئیدرویکردی مؤثر برای تشخیص زودهنگام و ارزیابی خطر سرطان‌های اوروفارنکس است. روش جداسازی آکوستوفلوئیدیک، روشی سریع، زیست‌سازگار، پربازده، با خلوص بالا و بدون برچسب برای جداسازی اگزوزوم از بزاق فراهم می‌کند. به گفته پژوهشگران این فناوری برای تحلیل دیگر مایعات زیستی مانند خون و ادرار نیز قابل استفاده است.

• ارتباط سرطان‌های سر و گردن و HPV - ارتباط HPV و سرطان – 10 ادعای مورد بحث و واقعیت‌ها