‘अल्ट्रा-रैपिड’ परीक्षण ऑपरेटिंग रूम में कैंसर जेनेटिक्स को अनलॉक करता है

NYU लैंगोन हेल्थ की एक शोध टीम के नेतृत्व में, नए अध्ययन में अल्ट्रा-रैपिड ड्रॉपलेट डिजिटल पीसीआर, या UR-DDPCR के विकास का वर्णन किया गया है, जो टीम ने पाया कैंसर कोशिकाओं की छोटी संख्या का पता लगाने में सक्षम होने के नाते (प्रति वर्ग मिलीमीटर के पांच कोशिकाओं के रूप में)।

शोधकर्ताओं का कहना है कि उनका उपकरण तेज और सटीक है, कम से कम मस्तिष्क ऊतक के नमूनों पर प्रारंभिक परीक्षणों में, मस्तिष्क की सर्जरी के दौरान वास्तविक समय में उत्परिवर्तन का उपयोग करके सीधे कैंसर कोशिकाओं का पता लगाने के लिए अपनी तरह का पहला व्यावहारिक उपकरण बनने के लिए।

शोधकर्ताओं ने दिखाया कि UR-DDPCR में मानक DDPCR की तुलना में तेजी से प्रसंस्करण गति थी, जो कि ड्रॉपलेट डिजिटल पोलीमरेज़ चेन रिएक्शन के लिए कम है। मानक DDPCR ट्यूमर कोशिकाओं को सटीक रूप से निर्धारित कर सकता है, लेकिन आमतौर पर एक परिणाम का उत्पादन करने में कई घंटे लगते हैं, जिससे यह एक सर्जिकल गाइड के रूप में अव्यावहारिक हो जाता है।

“कई कैंसर के लिए, जैसे कि मस्तिष्क में ट्यूमर, कैंसर की सर्जरी की सफलता और कैंसर की वापसी को रोकने के लिए ट्यूमर और आसपास के कैंसर कोशिकाओं को हटाने पर समर्पित है, जैसा कि सुरक्षित रूप से संभव है।” ओरिंगर, एमडी।

“अल्ट्रा-रैपिड ड्रॉपलेट डिजिटल पीसीआर के साथ, सर्जन अब यह निर्धारित करने में सक्षम हो सकते हैं कि कोशिकाएं कौन सी कैंसर हैं और इनमें से कितने कैंसर कोशिकाएं किसी भी विशेष ऊतक क्षेत्र में सटीकता के स्तर पर मौजूद हैं जो पहले कभी भी संभव नहीं हुई है,” ओरिंगरिंगर ने कहा, ” NYU ग्रॉसमैन स्कूल ऑफ मेडिसिन में न्यूरोसर्जरी और पैथोलॉजी के विभागों में एक एसोसिएट प्रोफेसर।

सेल प्रेस जर्नल में प्रकाशन साथ ऑनलाइन 25 फरवरी, अध्ययन से पता चला कि UR-DDPCR ने NYU लैंगोन में 22 रोगियों में से 75 से अधिक ऊतक नमूनों में मानक DDPCR और आनुवंशिक अनुक्रमण के समान परिणाम उत्पन्न किए, जो कि ग्लियोमा ट्यूमर, एक प्रकार के मस्तिष्क कैंसर को हटाने के लिए सर्जरी से गुजर रहे थे। UR-DDPCR के परिणामों को कैंसर कोशिकाओं और नमूनों के साथ बिना किसी कैंसर के ज्ञात नमूनों के खिलाफ भी जांचा गया था।

“हमारे अध्ययन से पता चलता है कि अल्ट्रा-रैपिड ड्रॉपलेट डिजिटल पीसीआर मस्तिष्क कैंसर के लिए सर्जरी के दौरान आणविक निदान करने के लिए एक तेज और कुशल उपकरण हो सकता है, और इसमें मस्तिष्क के बाहर कैंसर के लिए भी उपयोग करने की क्षमता है,” अध्ययन सह-सीनियर अन्वेषक ने कहा। गिलाद एवरोनी, एमडी, पीएचडी। Evrony NYU ग्रॉसमैन स्कूल ऑफ मेडिसिन में सेंटर फॉर ह्यूमन जेनेटिक्स एंड जीनोमिक्स सेंटर में एक आनुवंशिकीविद् है और NYU ग्रॉसमैन स्कूल ऑफ मेडिसिन में बाल रोग और तंत्रिका विज्ञान के विभागों में सहायक प्रोफेसर के रूप में भी कार्य करता है।

UR-DDPCR को विकसित करने के लिए, शोधकर्ताओं ने मानक DDPCR में शामिल प्रत्येक चरण में क्षमता की तलाश की। टीम ने ट्यूमर के नमूनों से डीएनए को 30 मिनट से लेकर पांच मिनट से भी कम समय में डीएनए को निकालने के लिए आवश्यक समय को छोटा कर दिया, जो अभी भी बाद के डीडीपीसीआर के साथ संगत है। शोधकर्ताओं ने परीक्षण में उपयोग किए जाने वाले रसायनों की सांद्रता को बढ़ाकर, दो घंटे से लेकर तीन मिनट से कम तक कुछ कदमों के लिए आवश्यक समग्र समय को कम करके भी दक्षता पाई। दो तापमानों के बीच एक एकल प्रतिक्रिया पोत के तापमान को बार -बार साइकिल चलाने के बजाय पीसीआर द्वारा आवश्यक दो तापमानों में से प्रत्येक के लिए पूर्वाभास की गई प्रतिक्रिया जहाजों का उपयोग करके समय की बचत भी प्राप्त की गई थी।

अध्ययन के लिए, शोधकर्ताओं ने दो आनुवंशिक उत्परिवर्तन, IDH1 R132H और BRAF V600E के स्तर को मापने के लिए UR-DDPCR का उपयोग किया, जो मस्तिष्क के कैंसर में प्रचलित हैं। उन्होंने उर-डीडीपीसीआर को एक और तकनीक के साथ जोड़ा, शोधकर्ताओं ने पहले विकसित किया, उत्तेजित रमन हिस्टोलॉजी कहा, प्रत्येक ऊतक नमूने के भीतर ट्यूमर कोशिकाओं के अंश और घनत्व दोनों की गणना करने के लिए।

शोधकर्ताओं ने सावधानी बरतें कि उपकरण का व्यापक उपयोग आगे शोधन और नैदानिक ​​परीक्षणों का इंतजार करता है। वे कहते हैं कि उनका अगला कदम उर-डीडीपीसीआर को स्वचालित करने के लिए है ताकि इसे ऑपरेटिंग रूम में उपयोग करने के लिए तेजी से और सरल बनाया जा सके। वर्तमान नैदानिक ​​प्रौद्योगिकियों की तुलना में अपने उपकरण का उपयोग करके रोगी परिणामों की तुलना करने के लिए बाद के नैदानिक ​​परीक्षण आवश्यक होंगे। वे अन्य कैंसर प्रकारों के लिए अन्य सामान्य आनुवंशिक उत्परिवर्तन की पहचान करने के लिए प्रौद्योगिकी विकसित करने की भी योजना बनाते हैं।

अध्ययन के लिए फंडिंग नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ ग्रांट R01CA226527 द्वारा प्रदान किया गया था। अध्ययन की आपूर्ति बायो-रेड द्वारा दान की गई थी, जो अनुसंधान में उपयोग किए जाने वाले DDPCR उपकरण के निर्माता थे, जिनकी अध्ययन में कोई अन्य भागीदारी नहीं थी।

ऑरिंगर और ईवोरोनी के अलावा, इस अध्ययन में शामिल अन्य एनवाईयू लैंगोन शोधकर्ता प्रमुख अन्वेषक ज़ाचरी मर्फी और एमिलिया बियानचिनी, और सह-अन्वेषक एंड्रयू स्मिथ, लिसा कोरनर, टेरेसा रसेल, डेविड रेनीके, नादेर मारौफ, युकु वांग, जॉन गोल्फिनोस, एलेक्सेंड्रा मिलर, जॉन गोल्फिनोस, एलेक्सेंड्रा मिलर हैं। और मैटिजा स्नूडरल।

ओरिंगर, एवरनी, मर्फी और एनवाईयू के पास उर-डीडीपीसीआर के अपने विकास पर एक पेटेंट आवेदन लंबित है।

ऑरिंगर इनवेनियो इमेजिंग में एक शेयरधारक है, जो एक कंपनी है जो इमेजिंग उपकरणों को विकसित और विपणन करती है। उन्हें एंटीकैंसर थैरेपी के उत्पादन में शामिल कंपनी, सेवारत से परामर्श शुल्क भी मिला है। ऑरिंगर और स्नूडरल के इमेजनोमिक्स में वित्तीय हित भी हैं। Snuderl ने एक सलाहकार के रूप में कार्य किया है और Heidelberg Epignostix और Halo DX में वित्तीय हित हैं। वह ARIMA जीनोमिक्स और InnoSign के लिए एक भुगतान सलाहकार भी रहे हैं, और लिली से अनुसंधान वित्त पोषण समर्थन प्राप्त किया है। इन सभी व्यवस्थाओं को NYU लैंगोन हेल्थ की नीतियों और प्रथाओं के अनुसार प्रबंधित किया जा रहा है।