تقنية تصوير جديدة لـ تشخيص السرطان.. ما هي؟
وجد الباحثون في جامعة كاليفورنيا سان دييجو حليفًا غير عادي في السعي إلى جعل تشخيص السرطان أسرع وأكثر دقة وأكثر سهولة في جميع أنحاء العالم، وهي فراشة مورفو.
تشتهر فراشة مورفو بأجنحتها الزرقاء اللامعة، ولا تدين بتألقها للأصباغ ولكن للهياكل المجهرية التي تتلاعب بالضوء.
الآن، يستغل الباحثون نفس الهياكل للحصول على رؤى تفصيلية حول التركيب الليفي لعينات خزعة السرطان، دون الحاجة إلى التلوين الكيميائي أو معدات التصوير باهظة الثمن.
تم تفصيل النتائج في ورقة بحثية نشرت في مجلة Advanced Materials.
ما هو التليف؟
التليف، وهو تراكم الأنسجة الليفية، هو سمة أساسية للعديد من الأمراض، بما في ذلك الاضطرابات العصبية التنكسية وأمراض القلب والسرطان.
وفي علم الأورام، يمكن أن يساعد تقييم مدى التليف في عينة الخزعة في تحديد ما إذا كان سرطان المريض في مرحلة مبكرة أو متقدمة.
لكن التحدي الكبير هو أنه من الصعب للغاية التمييز بين هذه المراحل باستخدام الأساليب السريرية الحالية"، بحسب ليزا بوليكاكوس، الأستاذة في قسم الهندسة الميكانيكية والفضائية في كلية جاكوبس للهندسة في جامعة كاليفورنيا في سان دييجو.
تعتمد هذه الأساليب على صبغ الأنسجة لتسليط الضوء على الهياكل الرئيسية في خزعة الورم، ولكن النتائج قد تكون ذاتية، فقد يفسر أحد أخصائيي علم الأمراض عينة بشكل مختلف عن آخر.
وفي حين توجد تقنيات تصوير أكثر تقدمًا يمكنها توفير تفاصيل أكثر ثراءً، إلا أنها تتطلب معدات باهظة الثمن ومتخصصة لا تمتلكها العديد من العيادات ببساطة.
هنا يأتي دور فراشة مورفو، فقد اكتشفت بوليكاكوس وفريقها أنه من خلال وضع عينة خزعة على أعلى جناح فراشة مورفو وفحصها تحت المجهر القياسي، يمكنهم تقييم ما إذا كان هيكل الورم يشير إلى السرطان في مرحلة مبكرة أو متأخرة، دون الحاجة إلى البقع أو أجهزة التصوير المكلفة.
وقالت بوليكاكوس: "يمكننا تطبيق هذه التقنية باستخدام المجاهر الضوئية القياسية التي تمتلكها العيادات بالفعل، وهي أكثر موضوعية وكمية من تلك المتوفرة حاليًا".
جاءت فكرة هذه الطريقة من باولا كيريا، المؤلفة الأولى للدراسة.
وقالت كيريا: "لقد كنت أتخيل أجنحة الفراشات وأدرس كيفية تفاعلها مع البيئات المختلفة، وعندما رأيت ما كان المختبر يقوم به، فكرت، إن مورفو تتمتع بطبيعة الحال بهذه الخاصية - فلماذا لا أستخدمها؟".
ووجد الباحثون أن البنى الدقيقة والنانوية للجناح تستجيب بقوة للضوء المستقطب، وهو نوع من الضوء ينتشر في اتجاه معين. كما تتفاعل ألياف الكولاجين، وهي مكون هيكلي رئيسي للأنسجة الليفية، مع الضوء المستقطب، لكن إشاراتها ضعيفة.
من خلال وضع عينة خزعة فوق قطعة من جناح فراشة مورفو، قام الباحثون بتضخيم هذه الإشارات، مما يجعل من السهل تحليل كثافة وترتيب ألياف الكولاجين.
يمكن بعد ذلك ترجمة الإشارات الناتجة إلى مقياس لمدى كثافة ألياف الكولاجين وتنظيمها في عينة الخزعة. للقيام بذلك، طور الباحثون نموذجًا رياضيًا يعتمد على حساب جونز، وهي طريقة لتحليل الضوء المستقطب. يربط النموذج شدة الضوء بكثافة ألياف الكولاجين وتنظيمها، مما يوفر مقياسًا كميًا لتقييم التليف داخل الأنسجة.
وباستخدام هذا النهج، قام الباحثون بتحليل عينات خزعة من سرطان الثدي البشري كثيف الكولاجين وقليل الكولاجين.
وقالت كيريا: "في الأساس، نحن نحاول توسيع نطاق هذه الإجراءات من خلال بديل خالٍ من البقع لا يتطلب أكثر من مجهر بصري قياسي وقطعة من جناح مورفو".
وأضافت: "في العديد من أنحاء العالم، يشكل الفحص المبكر للسرطان تحديًا كبيرًا بسبب محدودية الموارد، وإذا تمكنا من توفير أداة أبسط وأكثر سهولة في الوصول إليها، فسوف نتمكن من مساعدة المزيد من المرضى على التشخيص قبل أن تصل سرطاناتهم إلى مراحل عدوانية".
وفي حين ركزت الدراسة الحالية على سرطان الثدي، يعتقد الباحثون أن تقنيتهم يمكن تطبيقها على مجموعة واسعة من الأمراض الليفية.
