Aktualności | 2020-03-29
Laser niszczy komórki rakowe krążące we krwi

Laser niszczy komórki rakowe krążące we krwi

Większość konwencjonalnych metod wykrywania raka jest ograniczona, jeśli chodzi o diagnozowanie raka we wczesnych i najbardziej uleczalnych stadiach.

Ten system jest 1000 razy bardziej wrażliwy niż podobne systemy, dokładnie wykrywając komórki nowotworowe u 27 na 28 pacjentów z rakiem. Co więcej, naukowcom udało się zniszczyć wysoki odsetek tych komórek.

Dzięki dalszym badaniom i rozwojowi ten system może być przyszłością leczenia raka. Obiecuje dokładną, ale nieinwazyjną metodę odkrywania i zabijania komórek rakowych, zanim rozprzestrzenią się i wytworzą kolejne ogniska w organizmie.

„Ta technologia może znacznie hamować postęp przerzutów”, mówi Vladimir Zharov, główny badacz i dyrektor centrum nanomedycyny na University of Arkansas for Medical Sciences.

Co powoduje raka?

Rak jest szerokim terminem określającym zbiór chorób, w których komórki dzielą się i rozprzestrzeniają do otaczających tkanek. Rozprzestrzenianie może rozpocząć się z dowolnego miejsca w ciele.

Zdrowe komórki umierają, gdy stają się uszkodzone lub stare, a nowe komórki zastępują je. Komórki nowotworowe utrzymują się, mimo że są stare, uszkodzone i nienormalne. Dlatego nowe komórki stają się niepotrzebne i bez odpowiedniej funkcji w ciele dzielą się, co tworzy ognisko nowotworu.

Komórki nowotworowe rozprzestrzeniają się przez:

Atak pobliskej tkanki

przenikanie do krwioobiegu lub układu chłonnego - tworzy się nowe ognisko w ciele z dala od pierwotnego.

Rozprzestrzenienie się z pierwotnego guza do ważnych narządów może spowodować śmierć.

Komórki rakowe ignorują sygnały, które każą im przestać umierać lub dzielić się. Rak jest chorobą genetyczną, ponieważ zmienia nasze geny i wpływa na ich funkcjonowanie. Czasem dziedziczymy geny, które mogą zwiększać ryzyko raka. W innych wypadkach uszkodzenia DNA pochodzą z otoczenia, takiego jak dym tytoniowy i słoneczne promienie ultrafioletowe.

Jak działa laserowy detektor raka

Żarow i jego zespół przetestowali swoją technologię u pacjentów z czerniakiem (rakiem skóry).

Naukowcy umieścili laser w żyle i wysłali promieniowanie do krwioobiegu. Wytwarza ono ciepło, powodując ekspansję krążących komórek rakowych. Krążące komórki raka czerniaka pochłaniają więcej tej energii niż zdrowe komórki. Działanie termiczne wytwarza fale dźwiękowe wykrywane i rejestrowane przez urządzenie ultradźwiękowe umieszczone na skórze obok wiązki laserowej. Te zapisy ultradźwiękowe ujawniają lokalizację komórek rakowych przechodzących przez krew.

Zdolność do tworzenia tych fal dźwiękowych jest znana jako efekt fotoakustyczny, który po raz pierwszy odkrył Alexander Graham Bell w 1880 roku. Przekazał fale dźwiękowe poprzez swój wynalazek, fotofon i pierwszy telefon. W hołdzie dla niego zespół Zharova nazwał swój wynalazek „cytofonem”, cyto- oznaczającym „komórkę”.

Laser ten może również niszczyć komórki rakowe. Ciepło powoduje gromadzenie się pęcherzyków pary wokół komórek nowotworowych. Pęcherzyki rozszerzają się, a następnie pękają. Podobnie jak w bańce mydlanej. Może to zabić znajdującą się obok komórkę rakową.

„Cytophone” i inne systemy wykrywania komórek rakowych

Zarow został zainspirowany do stworzenia tego systemu dziesięć lat temu. Przetestował i dopracował swoją teorię na zwierzętach i ostatecznie zademonstrował ją amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków (FDA). Za ich zgodą był w stanie rozpocząć badanie kliniczne - pierwszą w historii nieinwazyjną metodę leczenia komórek rakowych przetestowaną na ludziach.

Wcześniej wypróbowano inne metody wykrywania rozprzestrzeniania się komórek nowotworowych. Metody te zwykle polegały na pobieraniu krwi i analizowaniu komórek krwi poza ciałem. Najbardziej rozwinięte dwa to:

1. CellSearch

Jedno z tych urządzeń, o nazwie CellSearch, zostało zatwierdzone przez FDA (Agencja Żywności i Leków). Może badać małe próbki krwi pobrane z organizmu. W standardowej opiece nad rakiem i diagnostyce ta taktyka nie jest powszechnie stosowana.

2. Poręczne urządzenie z University of Michigan

Podobna technologia postępowała dalej niż wyszukiwanie komórek. Naukowcy z University of Michigan stworzyli urządzenia noszone na nadgarstku, które pompują krew z organizmu, filtrują komórki rakowe i uwalniają czystą krew z powrotem do żył. Ta technologia została przetestowana na psach i przepompowała kilka łyżek krwi przez urządzenie w ciągu dwóch do trzech godzin.

Urządzenie na rękę blednie w porównaniu z urządzeniem Zharova, które może przetestować litr krwi w ciągu godziny. Zharov również przewyższa CellSearch dzięki zaawansowanej laserowej precyzji śledzenia komórek rakowych. Co najlepsze, krew pozostaje w ciele przez cały czas.

Przyszłość „Cytofonu” i badań nad rakiem

„U jednego pacjenta zniszczyliśmy 96 procent komórek nowotworowych [wiązką laserową]” - mówi Zharov. On i jego zespół mają nadzieję, że laser będzie jeszcze bardziej skuteczny, gdy zwiększą ciepło wysyłane do krwioobiegu.

W kolejnym projekcie Zharov i jego zespół planują przetestować to urządzenie na dużej grupie uczestników poddawanych konwencjonalnej terapii przeciwnowotworowej. Zespół przetestuje wpływ tego połączonego leczenia na rozprzestrzenianie się komórek rakowych. Mają również nadzieję na rozszerzenie technologii w celu znalezienia komórek nowotworowych innych niż czerniak.

Za: theheartysoul.com