تشخیص سرطان ریه با کرم لوله‌ای

سگ ها می‌توانند از حس بویایی خارق‌العاده خود برای استشمام انواع سرطان در تنفس، خون و ادرار انسان استفاده کنند. به طور مشابه ارگانیسمی بسیار ساده‌تر به نام کرم الگانس در آزمایشگاه توانست با دنبال کردن یک مسیر بو، راه خود را به سمت سلول‌های سرطانی پیدا کند و اکنون دانشمندان از دستگاهی خبر می‌دهند که در آن از کرم‌های ریز برای تشخیص سلول‌های سرطانی در ریه استفاده می‌شود. این دستگاه که "کرم روی تراشه" (worm-on-a-chip) نام دارد می‌تواند روزی به پزشکان در تشخیص سرطان در مراحل اولیه به صورت غیرتهاجمی کمک کند.

محققان نتایج تحقیق خود را روز گذشته در نشست بهاری انجمن شیمی آمریکا (ACS) ارائه کردند.

به گفته‌ی "ناری جانگ" (Nari Jang) که به ارائه این تحقیق در نشست پرداخت، تشخیص زودهنگام سرطان برای درمان موثر آن ضروری است. بنابراین، روش‌های غربالگری سرطان باید سریع، آسان، مقرون به صرفه و غیرتهاجمی باشند. در حال حاضر، پزشکان سرطان ریه را با تصویربرداری یا نمونه‌برداری تشخیص می‌دهند، اما این روش‌ها اغلب قادر به تشخیص تومورها در مراحل اولیه نیستند. اگرچه سگ‌ها را می‌توان برای بو کشیدن سرطان در انسان آموزش داد، اما نگهداری از آن‌ها در آزمایشگاه امکان‌پذیر نیست. بنابراین "جانگ" و "شین سیک چوی" (Shin Sik Choi) محقق اصلی پروژه، تصمیم گرفتند از کرم‌های لوله‌ای (Nematode) استفاده کنند. این کرم‌ها که حدود یک میلی‌متر طول دارند، به راحتی در آزمایشگاه رشد می‌کنند و حس بویایی فوق العاده‌ای دارند و با استفاده از آن‌ها می‌توان یک آزمایش تشخیصی غیر تهاجمی برای سرطان ایجاد کرد.

"چویی" که در دانشگاه میونگجی (Myongji) در کره کار می‌کند، می‌گوید: سلول های سرطانی ریه، نسبت به سلول های طبیعی مجموعه متفاوتی از مولکول‌های بو منتشر می‌کنند. به خوبی می‌دانیم که کرم لوله‌ای به بوهای خاصی جذب و از بوهای دیگری فرار می‌کند و بنابراین این ایده به ذهن ما رسید که از آن برای تشخیص سرطان ریه استفاده کنیم. محققان کرم‌های لوله‌ای را در ظرف آزمایش قرار داده و چندین قطره از ادرار انسان به آن اضافه کردند. آن‌ها شاهد حرکت کرم‌ها به سمت نمونه‌های بیماران سرطانی بودند.

"جانگ" و "چوی" می‌خواستند یک وسیله‌ دقیق، با استفاده آسان برای انجام این آزمایش بسازند. بنابراین تراشه‌ای از الاستومر پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان (polydimethylsiloxane) ساختند که در دو سر آن یک محفظه کوچک قرار داشت که توسط کانال‌هایی به یک محفظه مرکزی متصل می‌شدند. محققان تراشه را روی یک صفحه آگار قرار دادند. در یک سمت تراشه، یک قطره از محیط کشت سلول‌های سرطان ریه و در سمت دیگر، فیبروبلاست‌های طبیعی ریه را اضافه کردند. آنها کرم‌ها را در محفظه مرکزی قرار دادند و پس از یک ساعت مشاهده کردند که تعداد کرم‌هایی که به سمت محیط سرطانی رفته‌اند از کرم‌هایی که به سمت محیط سالم رفته‌اند بیشتر است. در حالی که کرم‌هایی که دارای یک ژن گیرنده بو جهش یافته به نام "odr-3" بودند، از چنین رویه‌ای پیروی نکردند.

بر اساس این آزمایش‌ها، محققان تخمین زدند که این دستگاه حدود ۷۰ درصد در تشخیص سلول‌های سرطانی در محیط‌های کشت سلولی رقیق شده، موثر واقع می‌شود. آن‌ها امیدوارند با استفاده از کرم‌هایی که قبلاً در معرض محیط سلول‌های سرطانی قرار گرفته‌اند و بنابراین "حافظه‌ای" از مولکول‌های بوی سلول‌های سرطانی دارند، بتوان دقت و حساسیت این روش را افزایش داد. محققان قصد دارند پس از بهینه‌سازی این روش برای تشخیص سلول‌های کشت‌شده سرطان ریه، آن را در ادرار، بزاق یا حتی تنفس آزمایش کنند.

در مطالعه‌ای دیگر محققان مولکول‌های خاصی که باعث جذب کرم الگانس به سلول‌های سرطانی ریه می‌شود را یافتند. یکی از آن‌ها یک ترکیب آلی فرار به نام "۲ethyl-۱-hexanol" بود که دارای رایحه‌ای گلی است. "جانگ" می‌گوید: ما نمی‌دانیم چرا کرم الگانس جذب بافت‌های سرطان ریه می‌شود، اما حدس می‌زنیم که این رایحه‌ها شبیه به رایحه‌ غذاهای مورد علاقه آن‌ها است.