تنها با یک سی سی خون

چندی پیش به عنوان جالبی در ستون خبرهای علمی برخوردیم. تشخیص سریع سرطان با آزمایش یک سی سی خون!

کد خبر: ۱۴۲۹۹۴

اصل خبر آن است که پژوهشگران دانشگاه بین المللی امام خمینی قزوین موفق شده اند تا به روش نوینی برای تشخیص سریع نوعی از سرطان پوست دست یابند. در این روش با استفاده از حداقل یک سی سی خون و پس از آنالیز خون به روش میکرواسپکتروسکوپی ،سالم یا ناسالم بودن خون مشخص می شود. به این بهانه با دکتر محمدرضا خانمحمدی ، عضو هیات علمی دانشگاه بین المللی امام خمینی ره به گفتگو نشسته ایم.

اصولا سرطان پوست به چند دسته تقسیم می شوند و شیوه های تشخیص کدامند؛
سرطان سلولهای بنیانی (BASAL CELL CARCINOMA) شایع ترین نوع سرطان پوست به شمار می آید و در مقایسه با دیگر اشکال سلولهای سرطانی پوست خطر کمتری دارد. سرطان سلولهای بنیانی که در پایه اپیدرم (لایه خارجی پوست) قرار دارند، سرعت رشد کم و آرام دارد و بندرت گسترش می یابند.
سبب شناسی سرطان سلولهای بنیانی پوست عبارت است از: در معرض تابش نور شدید آفتاب قرار گرفتن بدن ازجمله صورت ، گوشها، گردن ، سر، شانه ها و پشت ، تماس با مواد شیمیایی مانند آرسنیک و مواد رادیو اکتیو، جراحت های باز، سوختگی ، خالکوبی و واکنش های حساسیتی به واکسن. امروزه روشهای متعددی برای بررسی بافت پوست و تشخیص احتمال سرطان در آن وجود دارد. شاخص ترین روش تشخیص ، مبتنی بر بررسی های پاتولوژیکی است.
در کل 3 نوع عمده سرطان پوست وجود دارد که نادرترین آنها خطرناک ترینشان است. تشخیص اولیه و سریع می تواند از عوارض بسیار خطرناک سرطان های پوست جلوگیری کند. معاینات منظم و ساده می تواند در این راه بسیار موثر باشد؛ چون اگر سرطان های پوست در مراحل اولیه تشخیص داده شوند تقریبا صددرصد قابل درمان هستند.
دقیق ترین راه تشخیص سرطان پوست ، بیوپسی یا نمونه برداری از بافت مورد نظر است. با بیوپسی ها که عمدتا با تیغ جراحی و تحت بی حسی موضعی صورت می گیرد می تواند به طور دقیق نوع و شدت بدخیمی تومور را تشخیص داد. معاینات منظم ساده بویژه در افرادی که سابقه ابتلا به سرطان پوست را دارند، می تواند پزشک را به احتمال آغاز یک تومور پوستی مشکوک کند. در این صورت با انجام بیوپسی معمولا تشخیص قطعی و درمان آغاز می شود. مطالعات اخیر درخصوص روشهای پیشرفته هیستولوژی و سیتولوژی نتایج شایان توجهی به دست داده است. لیکن پژوهش در جهت تشخیص بموقع سرطان برای درمان آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

از میان این روشها نمونه گیری و طبقه بندی خون افراد چه مزیتهایی دارد؛
مطالعه براساس نمونه گیری خون موجب تسریع در زمان آماده سازی نمونه می شود. در روشهای پاتولوژیکی معمولا نمونه بافت پس از تهیه می باید مسیری نسبتا طولانی را برای تثبیت ، ضدعفونی سازی و رنگ آمیزی طی کند. در روشهای مبتنی بر پاتولوژی باید نمونه بافت پس از رنگ آمیزی و تثبیت براساس روش مطالعه میکروسکوپی بررسی شود تا احتمال بروز سرطان مشخص گردد. لیکن برخی مواقع مشاهدات میکروسکوپی از کیفیت لازم برای قضاوت درخصوص سالم یا سرطانی بودن بافت برخوردار نیست.
از سوی دیگر، احتمال بروز آسیب به بافت حین مراحل آماده سازی از معایب روشهای رایج است. بنابراین ، صرف زمان طولانی برای تهیه نمونه بافت که حتی در برخی مواقع موجب گسترش پارامترهای سرطانی در سطح بافت مورد مطالعه یا بافتهای مجاور آن می شود، ضرورت بررسی و مطالعه درخصوص روشی که علاوه بر کاهش مخاطرات ناشی از نمونه برداری بافت ، از صحت و دقت لازم درخصوص تشخیص نمونه های سالم و سرطانی و تفکیک این دو نوع از یکدیگر برخوردار باشد، بسیار حایزاهمیت است.
البته ذکر این نکته ضروری است که روشهای مبتنی بر پاتولوژی از دقت و صحت بسیار مطلوبی برخوردارند و در حال حاضر به عنوان استاندارد طلایی در بررسی و تشخیص سرطان به کار می روند. روش نمونه گیری خون براساس این اصل که تعامل بین بافت و محیط مجاور آن (خون ، لنف و...) یک تعامل مستقیم است و تغییر در سیستم بیوشیمیایی یک بافت تاثیر مستقیمی روی ساختار مجاور آن دارد طراحی شده است.
خون نسبت به بافت یک محیط همگن است که تهیه نمونه آن بسیار ساده تر از بافت است. بویژه اگر بافت مورد مطالعه از اعضای درونی بدن باشد. عدم نیاز به مراحل آماده سازی دشوار و زمان بر در مطالعه خون ، ارزش متدهای بر پایه آنالیز خون را دوچندان می سازد.

تست تشخیص سرطان از طریق خون بر چه اساسی است و طی چه مراحلی و چگونه به شناسایی بیماری فرد کمک می کند؛
در تشخیص سرطان براساس مطالعه نمونه های خون ، ابتدا حدود 1 - 2 میلی لیتر از فرد نمونه گیری می شود. براساس اهمیت جلوگیری از انعقاد نمونه ها از EDTA استفاده می شود. یکی از روشهای مطالعاتی بسیار مرسوم در آزمایشگاه های شیمی تجزیه ، طیف سنجی مادون قرمز است. این نوع طیف سنجی براساس جذب امواج در ناحیه مادون قرمز میانی (cm - l4000 - 400) از سوی گروههای عاملی موجود در نمونه ، طیفی به دست می دهد که به دلیل جذب اختصاصی گروههای عاملی مختلف در نواحی موجی خاص به صورت اثر انگشتی قابلیت شناسایی گونه مورد مطالعه را فراهم می کند.
مطالعات تیم تحقیقاتی ما از سال 2001 نشان می دهد شاخص ترین پیامهای مربوط به گونه های بیوشیمیایی موجود در سیستم بدن انسان در ناحیه cm - l2000 - 900 بروز می کنند. در میان پیامهای مختلف مربوط به ترکیبات بیولوژیکی موجود در بدن ، مطالعات طیف سنجی نشان داده است که طی فرآیند سرطانی شدن یک بافت تغییرات فراوانی در جذب مربوط به پیامهای آمید I و II ترکیبات پروتئینی رخ می دهد.
بنابراین در پژوهش های تیم تحقیقاتی ما نیز تمرکز روی مطالعه تغییرات پیامهای مربوط به آمیدها قرار گرفت. مشاهده شد که در نمونه های خون افراد مبتلا به سرطان شدت این پیامها در مقایسه با افراد سالم متفاوت است. بنابراین با این مشاهدات فرآیند تدوین یک روش علمی برای تفکیک نمونه های سالم از سرطانی آغاز شد.

نورخورشید عامل ایجاد سرطان پوست

بیشتر افراد مبتلا به سرطان پوست بیش از 50 سال سن دارند. کودکانی که در معرض تابش بیش از حد نور خورشید قرار می گیرند، بیشتر در خطر ابتلا به سرطان پوست هستند.
در برخی نژادها مثل نژاد سفید، ابتلا به برخی انواع سرطان پوست بیشتر گزارش شده است. البته برخی عوامل ژنتیک و ارثی هم در احتمال ابتلا به سرطان پوست مثل سایر سرطان ها موثر هستند. در عین حال احتمال ابتلا به سرطان پوست با توجه به تخریب وسیع لایه ازن در اطراف کره زمین به شکل چشمگیری افزایش یافته است

بیشتر مطالعات اسپکتروسکوپی انجام شده در زمینه بررسی بافتهاست و صرفا پس از مشاهده اختلاف در شدت جذب پیامها در نمونه های سالم و سرطانی ، پایان پذیرفته است. تیم تحقیقاتی ما برای اعتباردهی روش مطالعاتی خود تلاش کرد تا با بهره گیری از روشهای کمومتریکس که عبارت است از کاربری تکنیک های پیشرفته آماری در حصول صحت و دقت در انجام آنالیزهای مختلف (در اینجا تفکیک نمونه های سالم از سرطانی) به نتایج قابل اطمینان ، با صحت و دقت مناسب دست یابد. ضمن این که پیشگویی نمونه های مجهول نیز براساس نرم افزارهای مجهز به این تکنیک ها انجام می پذیرد.
همان طور که اشاره شد، روش اسپکتروسکوپی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) با کمک میکروسکوپ مادون قرمز و استفاده از تکنیک بازتابش کلی پخش شده (ATR) برای ایجاد امکان مطالعه کمی پیامها به کار گرفته شد. برای طیف گیری از نمونه های خون کمتر از 2 دقیقه زمان مورد نیاز است. در روش کمومتریکس رایانه ای برای هر پیام در هر ناحیه موجی ، براساس شدت ، کیفیت و اثر نهایی آن در شکل گیری پیام کلی ، فاکتور ضریبی در نظر گرفته می شود.
سپس پیام گونه مجهول براساس فاکتور پیام مشابه خود در نمونه های استاندارد سنجیده شده و در یک طبقه قرار می گیرد. در این طرح 2 طبقه کلی: 1- سالم و 2- سرطانی در نظر گرفته می شود که تلاش می شود نمونه های هر طبقه تا حد ممکن به هم نزدیک و فاصله دو طبقه از یکدیگر ماکزیمم باشد. این فاصله ، پارامتری آماری است که نزدیک بودن نمونه های یک طبقه به یکدیگر معیاری از توانمندی روش در یکسان دیدن گونه های مشابه است (دقت روش) و دور بودن دو طبقه از یکدیگر نیز معیاری از توانمندی روش در جداسازی گونه های متفاوت (صحت روش ) است.

آزمایش مورد بحث در چه مرحله از بیماری قادر به شناسایی فرد بیمار است؛
نمونه های مورد استفاده در تدوین مدل کالیبراسیون و نمونه های مجهول مورد استفاده در مرحله پیشگویی ، از مراحل مختلف بیماری انتخاب شده بودند و تفکیکی از نظر مرحله پیشرفت بیماری صورت نگرفت. یکی از گامهای بعدی تیم تحقیقاتی ما در مطالعه نمونه های خون برای تشخیص سرطان ، امکان طبقه بندی نمونه ها براساس مرحله پیشرفت بیماری و مطالعه اثر جنسیت و سن افراد در نتایج بررسی نمونه های خون آنها خواهد بود. صحت داده های حاصل در تشخیص خون افراد سالم یا سرطانی بالغ بر 97 درصد، خطای ناشی از پیشگویی کمتر از 0.004 درصد است. حساسیت روش و گزینش پذیری آن هم به ترتیب 94.4 درصد و 100 درصد بوده است.

چرا از این نوع شیوه صرفا برای تشخیص نوعی از سرطان پوست استفاده می شود؛ آیا این بافت خونی در این نوع بیماری بیشتر دستخوش تغییر می شود؛
این روش ابتدا برای مطالعه کلی نمونه های خون افراد سالم و سرطانی به کار گرفته شد. تکینیک کمومتریکس مورد استفاده در آن آنالیز تفکیک خطی (LDA) بود که موفق شد با دقت بالغ بر 90 درصد نمونه های سالم را از سرطانی تشخیص دهد. نکته حایزاهمیت این است که در تمام اعضای مورد استفاده در این پژوهش فرآیندی شایع به نام متاستاز که عبارت است از گردش سیستم سرطان (سلول یا اجزای آن) از طریق محیطهای دیگری مثل خون یا لنف رخ می دهد.
فرآیند متاستاز موجب ورود این عوامل سرطانی به درون خون و انتقال آن به دیگر نواحی بدن می شود. بنابراین امکان مطالعه دقیق بالاتر می رود. سپس با توجه به این که در BCC احتمال متاستاز تا حدود 0.5 درصد کاهش می یابد، این نوع سرطان انتخاب شد تا خطای احتمالی روش و معایب آن مشخص شود. مطالعات اخیر نشان می دهد که همانند دیگر سرطان ها کیفیت اجزای بیوشیمیایی از نوع پروتئین و نوکلئیک اسیدها طی بروز و پیشرفت BCC تغییر می یابد.
از سوی دیگر، با توجه به تعامل مستقیم بافتهای بدن با جریان خون و احتمال بروز این تغییرات در بافت خون ، با وجود عدم استفاده از احتمال بروز متاستاز، امکان طبقه بندی نمونه ها فراهم شد. همان طور که قبلا ذکر شد فاز مقدماتی این طرح در سال 2000 آغاز شد و زمانی که تیم ما در حال جمع بندی داده ای حاصل از روش برای ارسال مقالات به ژورنال های معتبر بین المللی بود، مطالعات و بررسی از طریق سایتهای اینترنی نشان داد که از حدود 1.5 سال پیش ، طرحهایی آغاز شده است که در آنها تلاش می شود با کمک مطالعه خون ، BCC شناسایی شود.

این روش در مقایسه با روش پاتولوژی چه برتری هایی دارد؛
کاهش زمان نمونه برداری ، سهولت نمونه گیری ، نیاز نداشتن به روشهای جراحی ، حذف مخاطرات ناشی از تکه برداری بافت ، سرعت آماده سازی نمونه توام با داده ای با صحت و دقت بالا.

آیا طرح شما در ژورنالهای معتبر بین المللی نیز به چاپ رسیده است؛
همان طور که اشاره شد، اولین طرح تحقیقاتی ، مطالعه نمونه های خون از طیف گسترده ای از سرطان ها بود که مقاله ای از آن در ژورنال Cancer Investigation در شماره 6 سال 2007 منتشر می شود. فاز بعدی مطالعه خون افراد سالم و مبتلا به BCC بود که در Journal of Cancer Research & Clinical Oncology به عنوان: Original Article (1007/s00432-007-0286-x و DOI (10در 17 جولای 2007 منتشر شده است. طرحی درخصوص مطالعه سینتیکی تغییرات خون در حین سرطان سینه انجام شده است که مقاله ای از آن در (Technology for Cancer Research and Treatment) TCRT درحال بررسی است. همچنین مطالعه بافتهای اعضای مختلف بدن با استفاده از اسپکتروسکوپی ATR-FTIR انجام شده است که تمرکز روی بافت اعضای دستگاه گوارش (مری ، معدن و کولون) می باشد.
امید می رود نتایج این طرح که در حال حاضر در فاز نهایی است به انتشار حداقل 3 مقاله علمی پژوهشی در ژورنال های بین المللی نمایه شده ISI منجر شود.