Rakovinové bunky sa môžu šíriť krvou do iných častí tela. Vedci teraz vyvinuli nový druh lasera, ktorý dokáže tieto nádorové bunky nájsť a vypnúť z vonkajšej časti kože.
Hoci to môže byť stále cesta, ako sa stať komerčným diagnostickým nástrojom, laser je až 1 000-krát citlivejší ako súčasné metódy používané na detekciu nádorových buniek v krvi, vedci uviedli 12. júna v časopise Science Translational Medicine.
Na testovanie šírenia rakoviny lekári zvyčajne odoberajú vzorky krvi, ale často testy nedokážu nájsť nádorové bunky, aj keď sú prítomné v jednej vzorke, najmä ak má pacient skorú formu rakoviny, uviedol hlavný autor Vladimír Zharov, riaditeľ nanomedicínske centrum pre lekárske vedy na University of Arkansas.
Ak sa testy vrátia pozitívne, zvyčajne to znamená, že v krvi je vysoká koncentrácia cirkulujúcich nádorových buniek; v tom okamihu sa rakovina pravdepodobne rozšírila do ďalších orgánov a často je „príliš neskoro na účinnú liečbu pacientov,“ dodal Zharov.
Pred rokmi Zharov a jeho tím prišli s myšlienkou alternatívnej neinvazívnej metódy na testovanie väčšieho množstva krvi s väčšou citlivosťou. Po známej ceste ho testovali v laboratóriu, potom na zvieratách a nedávno ho priviedli na klinické skúšky u ľudí.
Nová technológia, nazývaná Cytofón, využíva na zahrievanie buniek v krvi pulzy laserového svetla na vonkajšej strane pokožky. Laser však zahrieva iba melanómové bunky - nie zdravé bunky - pretože tieto bunky nesú tmavý pigment nazývaný melanín, ktorý absorbuje svetlo. Cytofón potom používa ultrazvukovú techniku na detekciu dospievajúcich, malých vĺn emitovaných týmto účinkom zahrievania.
Testovali túto technológiu na 28 pacientoch s ľahkou kožou, ktorí mali melanóm, a na 19 zdravých dobrovoľníkoch, ktorí nemali melanóm. Vyžiarili laser do rúk pacienta a zistili, že do 10 sekúnd až 60 minút táto technológia dokáže identifikovať cirkulujúce nádorové bunky u 27 z 28 týchto dobrovoľníkov.
Hľadanie a ničenie nádorových buniek
Prístroj nevrátil falošne pozitívne výsledky na zdravých dobrovoľníkoch a nespôsobil obavy o bezpečnosť ani vedľajšie účinky. Melanín je pigment, ktorý je normálne prítomný v pokožke, ale kožné bunky nie sú poškodené, uviedol Zharov. Aj keď pokožka produkuje melanín prirodzene, táto laserová technika tieto bunky nepoškodzuje. Je to preto, že laserové svetlo vystavuje relatívne veľkú plochu na koži (takže nie je dostatočne zameraná na jednotlivé kožné bunky, aby ich poškodila), zatiaľ čo laserová energia je koncentrovanejšia na krvné cievy a cirkulujúce nádorové bunky, dodal.
Tím neočakávane tiež zistil, že po liečbe mali pacienti s rakovinou menej cirkulujúcich nádorových buniek. „Použili sme relatívne nízku energiu“, ktorej primárnym účelom je skôr diagnostikovať ako liečiť rakovinu, uviedol Zharov. Laserový lúč sa napriek tomu javil ako schopný zničiť rakovinové bunky.
Funguje to takto: Keď melanín absorbuje teplo, voda okolo melanínu vo vnútri buniek sa začína vyparovať a vytvára bublinu, ktorá sa rozširuje a zbalí a mechanicky ničí bunku.
"Naším cieľom je zabiť tieto bunky, môžeme zabrániť šíreniu metastatického karcinómu," uviedol. Dúfa však, že vykoná ďalší výskum s cieľom optimalizovať zariadenie tak, aby zabilo viac nádorových buniek, pričom je stále neškodný pre iné bunky.
Taktiež testovali zariadenie na ľuďoch s tmavšou pokožkou, ktorí majú vyššiu hladinu melanínu. Napriek tomu melanóm má len veľmi malé percento afrických Američanov.
Tím dúfa, že sa táto technológia rozšíri tak, aby našla cirkulujúce nádorové bunky uvoľňované rakovinou inou ako melanóm. Tieto rakovinové bunky niesú melanín, takže aby sa detegovali, vedci by najprv potrebovali pacientom injekčne podať špecifické markery alebo molekuly, ktoré by sa na tieto bunky naviazali, aby mohli byť laserom zacielené. Doteraz preukázali, že táto technika môže fungovať na ľudských bunkách rakoviny prsníka v laboratóriu.
