tehnologija

Stvorio je laser koji uništava stanice raka u krvi

Protiv stanica raka, lutajući kroz krvotoksustav, znanstvenici sa Sveučilišta Arkansas razvili su novo oružje: lasersku zraku koja, kada je usmjerena na kožu, prodire u krvne žile i uništava te male ubojice na mjestu, sprječavajući ih da se nakupljaju u tijelu u obliku metastaza. Studija objavljena u časopisu Science Translational Medicine izvijestila je da su istraživači proveli uspješne testove svog sustava, precizno identificirajući i uništavajući stanice raka u 27 od 28 dobrovoljaca koji su sudjelovali u kliničkim ispitivanjima.

Djelotvorna dijagnoza raka

Programeri izvješćuju da je njihova instalacija bila1000 puta točniji od drugih sličnih uređaja koji postoje danas. To je samo po sebi dostignuće, međutim, istraživači ističu da je njihov sustav bio u stanju uništiti visok postotak stanica raka u realnom vremenu.

S daljnjim razvojem, kažu stručnjaciSveučilište Arkansas, liječnici će moći dobiti brz, bezbolan i neinvazivan način pronalaženja i uništavanja stanica raka prije no što počnu stvarati nove tumore u tijelu.

"Ova tehnologija ima potencijal da značajno spriječi proces lociranja", kaže Vladimir Zharov, direktor centra za nanomedicinu na Sveučilištu Arkansas.

Širenje stanica raka ilimetastaza je vodeći uzrok smrtnosti od raka. Pojavljuje se kada su stanice raka odvojene od glavnog fokusa bolesti i počinju se kretati po tijelu unutar cirkulacijskog i limfnog sustava, te se na kraju smještaju u druge dijelove tijela i formiraju sekundarne tumore.

Ako uništite ove embolične tumorestanice još uvijek u krvotoku, ne dopuštajući im da metastaziraju u druga tkiva, to će spasiti mnoge živote. Čak i kad bismo mogli računati na broj tih emboličnih tumorskih stanica - zadatak koji se nijedan od prethodno razvijenih uređaja nije mogao učinkovito nositi - omogućio bi točniju dijagnozu i liječenje metastatskog raka.

Zharov zajedno sa svojim timom stručnjakatestirali su sustav koji su razvili kod ljudi s melanomom (rak kože). Laser usmjeren na venu šalje energiju u krv, stvarajući toplinu. Stanice raka apsorbiraju mnogo više te toplinske energije od normalnih. Toplina uzrokuje širenje i kolaps tih stanica. Ovo toplinsko širenje stvara zvučne valove - fotoakustički učinak koji se može registrirati kompaktnim ultrazvučnim pretvornikom koji se uklapa na kožu pacijenta blizu mjesta laserske zrake. Ovaj uređaj očitava kada embolične tumorske stanice prolaze kroz krvotok ispod lasera.

Uz pomoć istog lasera, znanstvenici su mogliprikazati proces uništavanja embolijskih tumorskih stanica u realnom vremenu. Toplina koju generira laser proizvodi mjehuriće pare na površini tumorske stanice. Kada se širi, ovi mjehurići pare pucanja, utječući na stanicu, uništavajući je mehanički. Zamislite videoigru u kojoj ćete uništiti loše momke pomoću lasera. Proces uništavanja stanica raka ovdje je sličan.

Svrha ove studije, primjećuju developerilasera, provjeravala je točnost uređaja pri određivanju stanica raka. Ali čak i uz niskoenergetski dijagnostički način, uređaj je mogao uništiti značajan broj embolijskih tumorskih stanica u krvi šest pacijenata. Prema Zharovu, kod jednog pacijenta, uređaj je mogao uništiti 96 posto stanica raka. Znanstvenik i njegovi kolege primjećuju da učinkovitost instalacije može biti mnogo veća u budućim istraživanjima kada se uređaj koristi na većoj snazi.

Zharov je došao na ideju ove tehnologije za više od desetgodina. Od tada, znanstvenik je proveo svoje pokuse na životinjama, pokazujući svoju sigurnost od strane FDA komisije koja je izdala dozvolu za klinička ispitivanja na ljudima. Zharov navodi da je ovaj uređaj prvi neinvazivni dijagnostički uređaj za otkrivanje tumorskih stanica koje cirkuliraju u krvi.

Kako je inače dijagnoza raka?

Do sada, baremstotine različitih uređaja dizajniranih za praćenje embolijskih tumorskih stanica. Međutim, većina tih sustava uključuje uzimanje krvi iz vene i njezinu naknadnu analizu izvan tijela pacijenta. Međutim, samo je jedan uređaj, barem u Sjedinjenim Državama, dobio odobrenje za korištenje od strane FDA. To se zove CellSearch i veličine je pećnice. U isto vrijeme, omogućuje prikupljanje samo malih uzoraka krvi, na temelju kojih se stvara opća slika stanica raka koje mogu biti prisutne u cijelom krvotoku. Jasno je da zbog takve niske učinkovitosti ovaj uređaj nije naširoko korišten u dijagnostici i liječenju raka.

U travnju ove godine, Michigan stručnjaciSveučilište je najavilo stvaranje kompaktnijeg uređaja koji je pričvršćen za ruku pacijenta i pumpa krv u tijelo, čisteći je od stanica raka. Međutim, opet, testiranje pasa u laboratoriju pokazalo je da uređaj može obraditi samo dvije žlice krvi u dva do tri sata.

Uređaj koji su razvili Zharov i njegov timmože obraditi litru krvi za oko sat vremena. U isto vrijeme bez potrebe za njegovim prijenosom iz tijela. Osjetljivost ovog sustava je oko tisuću puta veća od osjetljivosti uređaja CellSearch, kažu programeri. U budućnosti, Zharov i tim planiraju testirati svoje postrojenje s više ljudi, kombinirajući rezultate s tradicionalnim tretmanima raka kako bi vidjeli učinkovitost ovog pristupa u rješavanju problema metastaza.

Usput rečeno, fotoakustički učinak bio je prvi putopisao je Alexander Graham Bell 1880. kada je razvio fotofon - uređaj za prijenos zvuka na daljinu kroz svjetlo. Uređaj koji je razvio Zharov nazvan je "citophone" ("citophone", "cyto" iz engleskog - "cell").

O vijestima možete razgovarati u našem telegramu.