Налаштовувані магнітні головки дозволять вловити ракові клітини, що спритно ховаються в натовпі здорових клітин крові.
Найпростіший підхід до проблеми - скористатися тим, що раковим клітинам легко надати зовсім інший зовнішній вигляд, ніж у здорових клітин крові, а потім натренувати армію гістологів, щоб ті швидко впізнавали їх у зразках крові. Зрозуміло, для масового застосування цього методу в широкій медичній практиці потрібна значна кількість «мікроскопо-годин», що робить простий підхід вкрай незручним. Тому для виявлення циркулюючих у крові ракових клітин шукаються все нові засоби.
Загалом вони розпадаються на дві окремі групи. Перша об'єднує імунологічні методи, в основі яких лежить зв'язування шуканих клітин антитілами. Друга - механічні, в яких ракові клітини просто відфільтровуються тим чи іншим способом. В обох підходах є і гідності, і обмеження. Антитіла пов'язують лише ті клітини, з якими встигли зблизитися і провзапозичити. І хоча ракові клітини помітно більш великі, ніж здорові червоні клітини крові, від білих тілець відфільтрувати їх вже не так просто.
Абсолютно новий спосіб запропонували нещодавно австрійські автори на чолі з відомим фізиком Томасом Шрефлем (Thomas Schrefl). Для цього вони теоретично показали, як має відбуватися течія крові через трубку, що знаходиться під контролем зовнішнього магнітного поля. Точніше кажучи, система влаштована так: до зовнішньої поверхні упругої трубки підведені магнітні головки, які при подачі тієї чи іншої напруги шикуються і стягуються тим чи іншим чином, залишаючи просвіт контрольованого розміру і навіть форми. Чи проскочить клітина крізь діру - залежить від її розмірів і власної гнучкості.
Ввівши в розрахунок відомі параметри, що стосуються розмірів і гнучкості червоних і білих кров'яних тілець, а також ракових клітин, вчені знайшли таке положення магнітних головок, яке дозволить налаштовуваному «фільтру» ефективно виловлювати пухлинні клітини з кровотоку. А якщо оснастити магнітні головки ще й антитілами, які намертво зв'яжуть затриману клітку, потім напругу можна подавати на інші ділянки трубки, ловлячи все нові клітини пухлини. Потім всі нев'язані здорові клітини можна видалити промиванням, і спокійно досліджувати решту небезпечних метастазуючих клітин.
Як можна побачити, досить незвичайний підхід дозволив авторам скомбінувати достоїнства обох існуючих груп методів, щоб уникнути - і з успіхом використовувати - недоліки обох. Принаймні, теоретично: перш ніж така складна (і за необхідності мініатюрна) система буде створена і використана на практиці, потрібно вирішити велику безліч технічних і навіть біологічних проблем.
А доти в діагностиці раку доведеться покладатися на більш традиційні - або більш оригінальні - підходи. Скажімо, на запах. Читайте: «Ракове дихання».
Публікація MIT Technology Review/Physics arXiv Blog