นักวิทยาศาสตร์สร้างเทคโนโลยีใหม่สำหรับชั่งน้ำหนักของเซลล์  ตรวจสอบความไวของเซลล์มะเร็งในการตอบสนองต่อยา  ทั้งยาเดี่ยวและยาผสม คาดว่าจะเป็นวิธีช่วยแพทย์ในการเลือกยาที่เหมาะสมสำหรับผู้ป่วยแต่ละรายในอนาคต
      แพทย์มียาหลายขนานที่สามารถนำมาใช้รักษาโรคมะเร็งมัลติเพิล มัยอิโลม่า (multiple myeloma) ซึ่งเป็นโรคมะเร็งเลือดชนิดหนึ่ง อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีวิธีที่จะทำนายว่าผู้ป่วยจะตอบสนองอย่างไรต่อยาแต่ละขนาน ไม่ว่าจะโดยตัวบ่งชี้ทางชีวภาพหรือวิธีการอื่น ๆ  นั่นหมายความว่า แพทย์มักจะต้องคาดการณ์โดยปราศจากข้อมูลและหวังว่าแนวทางการบำบัดจะได้ผล  ซึ่งอาจนำไปสู่การรักษาเป็นเวลาหลาย ๆ เดือนด้วยยาที่ใช้ไม่ได้ผล
ขณะนี้คณะผู้วิจัยที่ MIT แสดงให้เห็นว่า สามารถใช้การวัดแบบใหม่ในการพยากรณ์ว่ายาจะมีผลต่อเซลล์มะเร็งที่นำมาจากผู้ป่วย multiple-myeloma ได้อย่างไร  ยิ่งกว่านั้นยังแสดงว่าการพยากรณ์ของคณะผู้วิจัยมีสหสัมพันธ์กับการที่ผู้ป่วยปรับเข้ากับยาได้อย่างไร เมื่อได้รับการรักษาด้วยยาเหล่านี้
    การทดสอบแบบนี้สามารถช่วยแพทย์พยากรณ์การตอบสนองต่อยาจากการวัดอัตราการเติบโตของเซลล์มะเร็งหลังจากผู้ป่วยได้รับยา Scott Manalis ศาสตราพิชาญที่คณะ Biological Engineering and Mechanical Engineering ที่ MIT และเป็นภาคีสมาชิกของ Koch Institute for Integrative Cancer Research ของ MIT กล่าว
    “สำหรับโรคติดต่อ การทดสอบความไวต่อยาปฏิชีวนะโดยอาศัยการแพร่ขยายของเซลล์เป็นวิธีที่มีประสิทธิผลอย่างยิ่งเป็นเวลาหลายทศวรรษมาแล้ว” Prof. Manalis กล่าว “การทดสอบนี้แตกต่างจากแบคทีเรีย การทดสอบเชิงเปรียบเทียบสำหรับเซลล์มะเร็งเป็นปัญหาที่ท้าทาย ส่วนหนึ่งเป็นเพราะเซลล์ไม่ได้แพร่ขยายโดยอาศัยการย้ายออกจากผู้ป่วยเสมอไป  และวิธีการวัดที่เราพัฒนาขึ้นไม่ต้องใช้การแพร่ขยายนั้น”
    Prof. Manalis เป็นผู้เขียนอาวุโสสำหรับรายงานการศึกษา ซึ่งปรากฏใน Nature Communications  ผู้นำการเขียนรายงาน คือ Mark Stevens นักวิทยาศาสตร์รับเชิญที่ Koch Institute และเป็นนักวิทยาศาสตร์วิจัยที่ Dana-Farber Cancer Institute กับ Arif Cetin อดีตนักศึกษาระดับหลังปริญญาเอกที่ MIT

พยากรณ์การตอบสนอง    
    กลยุทธ์ใหม่ของคณะผู้วิจัยอาศัยเทคโนโลยีที่ Prof. Manalis และคณะทำงานคนอื่นในห้องปฏิบัติการของเขาพัฒนาขึ้นมาในรอบหลายปีที่ผ่านมาเพื่อชั่งน้ำหนักเซลล์  อุปกรณ์ของคณะทำงาน คือ Suspended Microchannel Resonator (SMR) สามารถวัดมวลของเซลล์ได้ 10 ถึง 100 ครั้ง โดยมีความแม่นยำกว่าเทคนิคอื่น ๆ  ช่วยให้นักวิจัยคำนวณอัตราการเติบโตของเซลล์เดี่ยว ๆ ได้ชัดเจนในเวลาอันสั้น
    อุปกรณ์รุ่นล่าสุด ซึ่งสามารถวัดเซลล์ได้ 50 ถึง 100 เซลล์ต่อชั่วโมง ประกอบด้วย ชุดลำดับของ SMR sensors ที่ชั่งน้ำหนักเซลล์ขณะที่มันไหลผ่านช่องขนาดจิ๋ว  ในช่วงเวลา 20 นาที เซลล์แต่ละเซลล์ได้รับการชั่งน้ำหนัก 10 ครั้ง ซึ่งเพียงพอที่จะได้ผลการวัด Mass Accumulation Rate (MAR) ที่แม่นยำ
    ไม่กี่ปีที่แล้ว Prof. Manalis และคณะผู้ร่วมงานได้เริ่มปรับใช้เทคนิคนี้เพื่อพยากรณ์ว่ายารักษาโรคมะเร็งมีผลอย่างไรกับการเติบโตของเซลล์เนื้องอก
    เมื่อปีที่แล้วคณะทำงานได้แสดงให้เห็นว่า MAR ซึ่งเป็นการวัดอัตราการเพิ่มจำนวนมากขึ้นของเซลล์ สามารถเปิดเผยให้เห็นความไวในการตอบสนองต่อยา  การลดลงของ MAR หลังจากรักษาด้วยยา หมายความว่า เซลล์มีความไวต่อยา แต่ถ้ามันต่อต้านยา จะไม่มีการเปลี่ยนแปลงใน MAR
    ในการศึกษาครั้งใหม่ คณะผู้วิจัยได้ร่วมกับคณะทำงานกับ Nikhil Munshi ที่ Dana-Farber Cancer Institute เพื่อทดสอบยาชนิดต่าง ๆ กับเซลล์มะเร็งจากผู้ป่วย multiple-myeloma  จากนั้นเปรียบเทียบผลกับสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อผู้ป่วยได้รับการรักษาด้วยยาเหล่านี้
    สำหรับผู้ป่วยแต่ละคน คณะผู้วิจัยได้ติดตามการตอบสนองของเซลล์ต่อยาที่แตกต่างกัน 3 ขนาน รวมทั้งการรวมยาเหล่านี้ในหลาย ๆ รูปแบบส่วนผสม  พบว่า ในผู้ป่วยทั้งหมด 9 ราย ข้อมูลของคณะทำงานเข้ากันได้กับผลที่ปรากฏในผู้ป่วย ซึ่งวัดด้วยตัวบ่งชี้ทางชีวภาพในคลินิกที่เป็นโปรตีน ซึ่งพบในกระแสเลือด และแพทย์ใช้เพื่อดูว่ายากำลังฆ่าเซลล์มะเร็งอยู่หรือไม่
    “เมื่อตัวบ่งชี้ทางคลินิกแสดงว่าผู้ป่วยมีความไวในการตอบสนองต่อยา เรายังเห็นความไวในการตอบสนองจากการวัดของเราด้วย  แต่ขณะเดียวกันกรณีที่ผู้ป่วยต่อต้านยา เราได้เห็นการต่อต้านยาจากตัวบ่งชี้ทางคลินิกเช่นเดียวกับจากการวัดของเรา” Stevens กล่าว

เวชศาสตร์รายบุคคล
    หนึ่งในความยุ่งยากสำหรับการรักษาผู้ป่วย multiple myeloma คือ การเลือกยาที่เหมาะสมจากยาหลาย  ๆ ชนิด  โดยปกติผู้ป่วยจะตอบสนองได้ดีกับการรักษาในรอบแรก แต่ในที่สุดจะกลับมาเป็นโรคอีก ณ จุดนี้แพทย์จะต้องเลือกยาชนิดอื่น  อย่างไรก็ตาม ไม่มีหนทางที่จะพยากรณ์ว่ายาชนิดไหนดีที่สุดสำหรับผู้ป่วยแต่ละราย ณ เวลานั้น
    ในสถานการณ์หนึ่ง คณะผู้วิจัยมองเห็นว่า ควรใช้เซ็นเซอร์ในเวลาที่โรคกลับมาเป็นอีก อันเป็นเวลาที่เนื้องอกอาจพัฒนาการต่อต้านการบำบัดรักษานั้น ๆ
    “เวลาที่กลับมาเป็นโรคอีก เราจะดำเนินการเจาะตรวจไขกระดูก (bone marrow biopsy) จากผู้ป่วย และจะทดสอบการบำบัดแต่ละแนวทางหรือการบำบัดแบบผสมกัน ตามที่ใช้กันปกติในคลินิก  ถึงตอนนั้นเราจะสามารถแจ้งกับแพทย์ได้ว่า การบำบัดแนวไหนหรือการผสมแนวทางการบำบัดแบบไหน ที่พบว่าผู้ป่วยรายนี้มีการตอบสนองไวที่สุดหรือต่อต้านมากที่สุด” Stevens กล่าว
    การทดสอบครั้งใหม่ให้ “ความหวังอย่างมาก” ในการคัดกรองเซลล์ myeloma เพื่อดูความไวในการตอบสนองต่อยา  Kenneth Anderson ศาสตราจารย์สาขาการแพทย์ที่ Harvard Medical School และ Dana-Farber Cancer Institute ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการวิจัย กล่าว
    “การทดสอบนี้อาจเร่งการพัฒนาการรักษาพยาบาลเป็นรายบุคคลและทางเลือกของการบำบัดที่ได้ผลสำหรับ myeloma ทั้งตอนวินิจฉัยโรคและตอนที่กลับมาเป็นใหม่อีก” Prof. Anderson กล่าวและว่า “และอาจเป็นประโยชน์ต่อการอธิบายความอ่อนไหวต่อจำนวนเซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาวที่เหลืออยู่เล็กน้อย เพื่อจะบอกต่อไปถึงการบำบัดและปรับปรุงผลการรักษาของผู้ป่วยให้ดีขึ้น”
    การเจาะตรวจไขกระดูกมักผลิตเซลล์เนื้องอกจำนวนจำกัดสำหรับการทดสอบ ในการศึกษาครั้งนี้มีจำนวนเซลล์เนื้องอกน้อยเพียง 50,000 เซลล์ แต่สำหรับเทคนิคนี้ถือว่าเพียงพอที่จะทดสอบกับยาหลาย ๆ ขนานและการผสมยาหลาย ๆ แบบ  คณะผู้วิจัยที่ MIT ได้ก่อตั้งบริษัทเพื่อเริ่มการศึกษาทางคลินิกที่มีขนาดใหญ่กว่า เพื่อพิสูจน์วิธีการนี้ และได้วางแผนที่จะตรวจสอบความเป็นไปได้ในการใช้เทคโนโลยีนี้กับโรคมะเร็งชนิดอื่น ๆ
    การวิจัยนี้ได้รับทุนสนับสนุนจาก National Institutes of Health,  Koch Institute’s Cancer Center Support (core) Grant  จาก National Cancer Institute, Department of Veterans Affairs, Koch Institute Quinquennial Cancer Research Fellowship, และ Bridge Project ของ Koch Institute และ Dana-Farber/Harvard Cancer Center