La technologie

Création d'un laser qui détruit les cellules cancéreuses dans le sang

Contre les cellules cancéreuses, errant dans le sangsystème, les scientifiques de l’Université de l’Arkansas ont mis au point une nouvelle arme: un faisceau laser qui, dirigé vers la peau, pénètre dans les vaisseaux sanguins et détruit ces petits tueurs en place, les empêchant de s’accumuler dans le corps sous forme de métastases. Une étude publiée dans la revue Science Translational Medicine a révélé que des chercheurs avaient réussi à tester leur système, identifiant et détruisant avec précision les cellules cancéreuses chez 27 des 28 volontaires ayant participé à des essais cliniques.

Diagnostic efficace du cancer

Les développeurs rapportent que leur installation était1000 fois plus précis que d'autres appareils similaires qui existent aujourd'hui. Les chercheurs soulignent que leur système a été capable de détruire un pourcentage élevé de cellules cancéreuses en temps réel.

Avec le développement ultérieur, les experts disentUniversité de l'Arkansas, les médecins seront en mesure de trouver un moyen rapide, sans douleur et non invasif de détecter et de détruire les cellules cancéreuses avant qu'elles ne commencent à former de nouvelles tumeurs dans le corps.

«Cette technologie peut inhiber considérablement le processus de localisation», a déclaré Vladimir Zharov, directeur du centre de nanomédecine de l'Université de l'Arkansas.

Propagation de cellules cancéreuses oules métastases sont la principale cause de mortalité par cancer. Il se produit lorsque les cellules cancéreuses sont séparées du foyer principal de la maladie et commencent à se déplacer dans le corps, à l'intérieur des systèmes circulatoire et lymphatique, pour finalement s'établir dans d'autres parties du corps et former des tumeurs secondaires.

Si vous détruisez ces tumeurs emboliquescellules encore dans le sang, ne leur permettant pas de métastaser à d'autres tissus, cela sauvera de nombreuses vies. Le simple fait de pouvoir compter le nombre de ces cellules tumorales emboliques - une tâche à laquelle aucun des dispositifs précédemment développés ne pouvait s’acquitter efficacement - permettrait un diagnostic et un traitement plus précis du cancer métastatique.

Zharov avec son équipe de spécialistesils ont testé le système qu'ils ont développé chez l'homme atteint de mélanome (cancer de la peau). Un laser dirigé sur une veine envoie de l'énergie au sang, créant de la chaleur. Les cellules cancéreuses absorbent beaucoup plus de cette énergie thermique que les cellules normales. La chaleur provoque l'expansion et l'effondrement de ces cellules. Cette dilatation thermique crée des ondes sonores - un effet photoacoustique qui peut être enregistré avec un transducteur à ultrasons compact qui s'adapte sur la peau du patient près du site du faisceau laser. Cet appareil lit lorsque les cellules tumorales emboliques traversent la circulation sanguine sous le laser.

Avec l'aide du même laser, les scientifiques pourraientdémontrer le processus de destruction des cellules tumorales emboliques en temps réel. La chaleur générée par le laser produit des bulles de vapeur à la surface de la cellule tumorale. En se dilatant, ces bulles de vapeur éclatent, affectant la cellule et la détruisant mécaniquement. Imaginez un jeu vidéo dans lequel vous détruisez les méchants avec un laser. Le processus de destruction des cellules cancéreuses est similaire.

Le but de cette étude, les développeurs notentlaser, vérifiait la précision du dispositif dans la détermination des cellules cancéreuses. Mais même avec le mode de diagnostic basse énergie, le dispositif a pu détruire un nombre important de cellules tumorales emboliques dans le sang de six patients. Selon Zharov, chez un patient, le dispositif a pu détruire 96% des cellules cancéreuses. Le scientifique et ses collègues notent que l'efficacité de l'installation peut être beaucoup plus grande dans les études futures quand ils utilisent l'appareil à une puissance supérieure.

Zharov est venu à l'idée de cette technologie pendant plus de dixil y a des années. Depuis lors, la scientifique a effectué des tests sur ses animaux, démontrant ainsi sa sécurité par la Commission de la FDA, qui a délivré un permis pour des tests sur des installations cliniques réalisées sur des humains. Zharov déclare que cet appareil est le premier appareil de diagnostic non invasif destiné à détecter les cellules tumorales circulant dans le sang.

De quelle autre manière le cancer est-il diagnostiqué?

À ce jour, au moinsdes centaines de dispositifs différents conçus pour surveiller les cellules tumorales emboliques. Cependant, la plupart de ces systèmes impliquent le prélèvement de sang dans une veine et son analyse ultérieure en dehors du corps du patient. Cependant, un seul appareil, du moins aux États-Unis, a été approuvé pour utilisation par la FDA. Il s’appelle CellSearch et a à peu près la taille d’un four. En même temps, il ne permet la collecte que de petits échantillons de sang, ce qui permet de brosser un tableau général des cellules cancéreuses pouvant être présentes dans l’ensemble du système sanguin. Il est clair qu’en raison de sa faible efficacité, ce dispositif n’est pas largement utilisé pour le diagnostic et le traitement du cancer.

En avril de cette année, les experts du MichiganL'université a annoncé la création d'un dispositif plus compact qui est fixé au bras du patient et pompe le sang dans le corps, le nettoyant des cellules cancéreuses. Cependant, encore une fois, les tests effectués sur les chiens en laboratoire ont montré que l'appareil ne peut traiter que deux cuillerées à table de sang en deux à trois heures.

Le dispositif développé par Zharov et son équipecapable de traiter un litre de sang en environ une heure. Dans le même temps, sans la nécessité de son transfert du corps. La sensibilité de ce système est environ mille fois supérieure à celle du dispositif CellSearch, affirment les développeurs. À l'avenir, Zharov et son équipe prévoient de tester leurs installations avec plus de personnes, en combinant les résultats avec les traitements anticancéreux traditionnels pour évaluer l'efficacité de cette approche dans la résolution du problème des métastases.

À propos, l'effet photoacoustique était pour la première foisdécrit par Alexander Graham Bell en 1880 lors du développement d'un photofon - un dispositif permettant de transmettre des sons à distance à travers la lumière. L'appareil mis au point par Zharov s'appelait «cytophone» («cytophone», «cyto» de l'anglais - «cellule»).

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