Luotiin laseri, joka tuhoaa syöpäsolut veressä

Syöpäsoluja vastaan, vaeltamalla verenkierron läpijärjestelmä, Arkansasin yliopiston tutkijat ovat kehittäneet uuden aseen: lasersäteen, joka iholle suuntautuneena tunkeutuu verisuoniin ja tuhoaa nämä pienet tappajat paikallaan ja estävät niitä kertymästä elimistöön metastaaseina. Science Translational Medicine -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa kerrottiin, että tutkijat testasivat onnistuneesti järjestelmäänsä, tunnistivat ja tuhosivat syöpäsoluja tarkasti 27: ssä 28: sta kliinisiin tutkimuksiin osallistuneista vapaaehtoisista.

Tehokas syöpädiagnoosi

Kehittäjät ilmoittavat, että niiden asennus oli1000 kertaa tarkempi kuin muut nykyiset samankaltaiset laitteet. Tämä on sinänsä saavutus, mutta tutkijat korostavat, että niiden järjestelmä pystyi tuhoamaan suuren määrän syöpäsoluja reaaliajassa.

Kehittämisen myötä asiantuntijat sanovatArkansasin yliopisto, lääkärit voivat saada nopean, kivuttoman ja ei-invasiivisen tavan löytää ja tuhota syöpäsoluja ennen kuin ne alkavat muodostaa uusia kasvaimia elimistöön.

”Tällä tekniikalla on potentiaali estää merkittävästi paikannusprosessi,” sanoo Arkansasin yliopiston nanomedican keskuksen johtaja Vladimir Zharov.

Syöpäsolujen levittäminenmetastaasit ovat syövän kuolleisuuden johtava syy. Se tapahtuu, kun syöpäsolut erotetaan taudin pääpainopisteestä ja alkavat liikkua kehon ympärillä sekä verenkiertoelimistössä että imusolmukkeissa, lopulta laskeutua muihin kehon osiin ja muodostaa sekundäärisiä kasvaimia.

Jos tuhoat nämä emboliset kasvaimetsolut, jotka ovat edelleen verenkierrossa, eivätkä anna niiden metastasoitua muihin kudoksiin, tämä säästää monia elämiä. Vaikka vain pystyttäisiin laskemaan näiden embolisten kasvainsolujen lukumäärää - tehtävää, jota mikään aikaisemmin kehitetyistä laitteista ei pystynyt tehokkaasti selviytymään - mahdollistaisi metastaattisen syövän tarkemman diagnoosin ja hoidon.

Zharov yhdessä asiantuntijaryhmänsä kanssahe testasivat järjestelmää, jota he kehittivät ihmisillä melanooman (ihosyöpä) kanssa. Laskimoon suuntautuva laser lähettää energiaa verelle ja luo lämpöä. Syöpäsolut absorboivat paljon enemmän tästä lämpöenergiasta kuin normaalit. Lämpö aiheuttaa näiden solujen laajentumisen ja romahtamisen. Tämä lämpölaajeneminen luo ääniaallot - valokennovaikutus, joka voidaan rekisteröidä kompaktilla ultraäänianturilla, joka sopii potilaan iholle lähellä lasersäteen paikkaa. Tämä laite lukee, kun emboliset kasvainsolut kulkevat verenkierron läpi laserin alla.

Saman laserin avulla tutkijat voisivatosoittaa embolisten kasvainsolujen tuhoutumisprosessia reaaliajassa. Laserin tuottama lämpö tuottaa höyry- kuplia kasvainsolun pinnalle. Laajennettaessa nämä höyrykuplat puhkeavat, vaikuttavat soluun ja tuhoavat sen mekaanisesti. Kuvittele videopeli, jossa tuhoat pahat kaverit laserilla. Syöpäsolujen tuhoaminen tässä on samanlainen.

Tämän tutkimuksen tarkoitus, kehittäjät huomauttavatlaser, tarkisti laitteen tarkkuuden syöpäsolujen määrittämisessä. Mutta jopa matalaenergisen diagnostisen tilan avulla laite pystyi tuhoamaan merkittävän määrän embolisia kasvainsoluja kuuden potilaan veressä. Zharovin mukaan yksi potilas pystyi tuhoamaan 96 prosenttia syöpäsoluista. Tutkija ja hänen kollegansa huomauttavat, että asennuksen tehokkuus voi olla paljon suurempi tulevissa tutkimuksissa, kun ne käyttävät laitetta suuremmalla teholla.

Zharov tuli tämän tekniikan ideaan yli kymmenenvuotta sitten. Siitä lähtien tiedemies suoritti eläinkokeensa ja osoitti turvallisuutensa FDA-valiokunnassa, joka antoi luvan ihmisen kliinisiä asennustestejä varten. Zharov toteaa, että tämä laite on ensimmäinen ei-invasiivinen diagnostinen laite veressä kiertävien kasvainsolujen havaitsemiseksi.

Miten muuten syöpä diagnosoidaan?

Tähän mennessä ainakinsatoja erilaisia ​​laitteita, jotka on suunniteltu embolisten kasvainsolujen tarkkailuun. Useimmat näistä järjestelmistä sisältävät kuitenkin veren ottamisen laskimosta ja sen myöhemmän analyysin potilaan kehon ulkopuolella. Kuitenkin vain yksi laite, ainakin Yhdysvalloissa, sai hyväksynnän FDA: n käyttöön. Sitä kutsutaan CellSearchiksi ja se on noin uunin koko. Samalla se sallii vain pienten verinäytteiden keräämisen, jonka perusteella luodaan yleiskuva syöpäsoluista, jotka voivat olla läsnä koko verenkiertojärjestelmässä. On selvää, että tällaisen alhaisen tehokkuuden vuoksi tätä laitetta ei käytetä laajalti syövän diagnosointiin ja hoitoon.

Tämän vuoden huhtikuussa Michiganin asiantuntijatYliopisto ilmoitti, että perustetaan pienempi laite, joka on kiinnitetty potilaan käsivarteen ja pumppaa veren kehoon ja puhdistaa sen syöpäsoluista. Koirien testaaminen laboratoriossa osoitti kuitenkin, että laite pystyy käsittelemään vain kaksi ruokalusikallista verta kahden tai kolmen tunnin aikana.

Zharovin ja hänen tiiminsä kehittämä laitekykenee käsittelemään litraa verta noin tunnin kuluessa. Samalla ilman tarvetta siirtää sitä elimistöstä. Tämän järjestelmän herkkyys on noin tuhat kertaa suurempi kuin CellSearch-laitteen, eli kehittäjät. Tulevaisuudessa Zharov ja tiimi aikovat testata laitoksiaan useampien ihmisten kanssa, yhdistämällä tulokset perinteisiin syövän hoitoihin nähdäkseen tämän lähestymistavan tehokkuuden metastasioiden ongelman ratkaisemisessa.

Muuten fotoakustinen vaikutus oli ensimmäistä kertaakuvataan Alexander Graham Bellin vuonna 1880, kun kehitettiin valopuhelin - laite, joka välittää ääniä valon kautta. Zharovin kehittämä laite nimettiin "sytofoniksi" ("sytofoni", "cyto" englanniksi - "solu").

Voit keskustella uutisista Telegram-keskustelussa.