Ракові клітини можуть поширюватися на інші частини тіла через кров. І тепер дослідники розробили новий вид лазера, який може знайти та закрити ці пухлинні клітини ззовні шкіри.
Хоча це все ще може бути способом стати комерційним діагностичним інструментом, лазер є в 1000 разів більш чутливим, ніж сучасні методи, що використовуються для виявлення пухлинних клітин у крові, дослідники повідомили 12 червня у журналі Science Translational Medicine.
Щоб перевірити на поширення раку, лікарі зазвичай беруть зразки крові, але часто тести не виявляють пухлинні клітини, навіть якщо вони є в одному зразку, особливо якщо у пацієнта є рання форма раку, - сказав старший автор Володимир Жаров, директор центр наномедицини при Університеті Арканзасу з медичних наук.
Якщо аналізи повертаються позитивними, це означає, що в крові висока концентрація циркулюючих пухлинних клітин; в цей момент рак, ймовірно, широко поширився на інші органи, і часто "занадто пізно для ефективного лікування пацієнтів", додав Жаров.
Роки тому Жаров та його команда придумали ідею альтернативного, неінвазивного методу для тестування більшої кількості крові з більшою чутливістю. Йдучи за звичним маршрутом, вони випробували його в лабораторії, потім на тваринах і нещодавно привезли до клінічних випробувань на людях.
Нова технологія, яка отримала назву Cytophone, використовує імпульси лазерного світла на зовнішній стороні шкіри для нагрівання клітин у крові. Але лазер нагріває лише клітини меланоми - не здорові клітини - тому що ці клітини несуть темний пігмент, який називається меланін, який поглинає світло. Потім Цитофон використовує ультразвукову техніку для виявлення маленьких хвилястих хвиль, випромінюваних цим нагрівальним ефектом.
Вони випробували цю технологію на 28 світлошкірих пацієнтах, у яких була меланома, і на 19 здорових добровольцях, у яких не було меланоми. Вони блищали лазером на руки пацієнтів і виявили, що протягом 10 секунд до 60 хвилин технологія може виявити циркулюючі пухлинні клітини у 27 з 28 тих добровольців.
Виявлення та вбивство пухлинних клітин
Засіб не повернуло помилкових позитивних результатів для здорових добровольців, і це не спричинило занепокоєння щодо безпеки або побічних ефектів. Меланін - це пігмент, який зазвичай присутній у шкірі, але шкірні клітини не завдають шкоди, сказав Жаров. Незважаючи на те, що шкіра виробляє меланін природним шляхом, ця лазерна методика не шкодить цим клітинам. Це тому, що лазерне світло випромінює відносно велику площу на шкірі (тому недостатньо зосереджено на окремих шкірних клітинах, щоб пошкодити їх), в той час як енергія лазера більше зосереджена на кровоносних судинах і циркулюючих пухлинних клітинах, додав він.
Несподівано команда також виявила, що після лікування у онкологічних хворих було менше циркулюючих пухлинних клітин. "Ми використовували відносно низьку енергію", головна мета якої - діагностування, а не лікування раку, - сказав Жаров. Тим не менш, навіть при такій низькій енергії, лазерний промінь здавався здатним знищити ракові клітини.
Ось як це працює: Коли меланін поглинає тепло, вода навколо меланіну всередині клітин починає випаровуватися, утворюючи міхур, який розширюється і руйнується, механічно руйнуючи клітину, сказав Жаров.
"Наша мета - вбити ці клітини. Ми можемо допомогти запобігти поширенню метастатичного раку", - сказав він. Але він сподівається провести більше досліджень, щоб оптимізувати пристрій для подальшого знищення більшої кількості пухлинних клітин, залишаючись при цьому нешкідливим для інших клітин.
Вони також ще не протестували пристрій на людях з більш темною шкірою, які мають більш високий рівень меланіну. Тим не менш, лише дуже невеликий відсоток афроамериканців отримує меланому.
Команда сподівається розширити технологію, щоб знайти циркулюючі пухлинні клітини, вивільнені раком, окрім меланоми. Ці ракові клітини не несуть меланін, тому, щоб виявити їх, дослідникам спочатку потрібно було б ввести пацієнтам певні маркери або молекули, які би зв'язувалися з цими клітинами, щоб вони могли націлюватися лазером. Вони поки що продемонстрували, що ця методика може працювати на клітинах раку молочної залози людини в лабораторії.
