Rakovinové buňky se mohou šířit krví do dalších částí těla. Nyní vědci vyvinuli nový druh laseru, který dokáže tyto nádorové buňky najít a vypnout z vnější strany kůže.
Přestože to může být stále cesta, jak se stát komerčním diagnostickým nástrojem, laser je až 1000krát citlivější než současné metody používané k detekci nádorových buněk v krvi, vědci informovali 12. června v časopise Science Translational Medicine.
Pro testování šíření rakoviny lékaři obvykle odebírají vzorky krve, ale testy často nedokážou najít nádorové buňky, i když jsou přítomny v jednom vzorku, zejména pokud má pacient ranou formu rakoviny, uvedl vedoucí autor Vladimír Zharov, ředitel nanomedicinové centrum na University of Arkansas pro lékařské vědy.
Pokud se testy vrátí pozitivně, obvykle to znamená, že v krvi je vysoká koncentrace cirkulujících nádorových buněk; v tu chvíli se rakovina pravděpodobně rozšířila do dalších orgánů a je často „příliš pozdě na účinnou léčbu pacientů,“ dodal Zharov.
Před lety přišel Zharov a jeho tým s myšlenkou na alternativní, neinvazivní metodu pro testování většího množství krve s větší citlivostí. Vydali se známou cestou a otestovali ji v laboratoři, poté na zvířatech a nedávno ji přivedli na klinické zkoušky u lidí.
Nová technologie, nazývaná Cytophone, využívá pulzy laserového světla na vnější straně pokožky k zahřívání buněk v krvi. Laser však pouze zahřívá melanomové buňky - nikoli zdravé buňky - protože tyto buňky nesou tmavý pigment zvaný melanin, který absorbuje světlo. Cytofon pak pomocí ultrazvukové techniky detekuje dospívající, malé vlny vyzařované tímto zahřívacím efektem.
Testovali tuto technologii na 28 pacientech se světlou kůží, kteří měli melanom, a na 19 zdravých dobrovolnících, kteří neměli melanom. Svítili laserem do rukou pacientů a zjistili, že během 10 sekund až 60 minut dokáže tato technologie identifikovat cirkulující nádorové buňky u 27 z 28 těchto dobrovolníků.
Hledání a zabíjení nádorových buněk
Zařízení nevrátilo žádné falešné pozitivy na zdravé dobrovolníky a nezpůsobilo to obavy o bezpečnost ani vedlejší účinky. Melanin je pigment, který je normálně přítomen v kůži, ale kožní buňky nejsou poškozeny, řekl Zharov. I když kůže produkuje melanin přirozeně, tato laserová technika tyto buňky nepoškodí. Je to proto, že laserové světlo vystavuje relativně velkou plochu na kůži (takže není dostatečně zaostřeno na jednotlivé kožní buňky, aby je poškodilo), zatímco laserová energie je více soustředěna na krevní cévy a cirkulující nádorové buňky, dodal.
Tým neočekávaně také zjistil, že po léčbě měli pacienti s rakovinou méně cirkulujících nádorových buněk. "Použili jsme relativně nízkou energii" s primárním účelem diagnostiky spíše než léčby rakoviny, řekl Zharov. Přesto se zdálo, že i při této nízké energii laserový paprsek dokáže zničit rakovinné buňky.
Funguje to takto: Jakmile melanin pohlcuje teplo, voda kolem melaninu uvnitř buněk se začíná vypařovat a vytváří bublinu, která se rozpíná a zhroutí a mechanicky ničí buňku, řekl Zharov.
"Naším cílem je zabitím těchto buněk, můžeme zabránit šíření metastatické rakoviny," řekl. Doufá však, že bude provádět další výzkum s cílem optimalizovat zařízení tak, aby zabíjelo více nádorových buněk, a přitom byl neškodný jiným buňkám.
Rovněž ještě nezkoušeli zařízení na lidech s tmavší pokožkou, kteří mají vyšší hladiny melaninu. Přesto jen melanom získává jen velmi malé procento Afroameričanů.
Tým doufá, že rozšíří technologii tak, aby našel cirkulující nádorové buňky uvolněné rakovinou jinou než melanom. Tyto rakovinné buňky nenesou melanin, takže aby je mohli detekovat, vědci by nejprve museli injekčně podat pacientům specifické markery nebo molekuly, které by se na tyto buňky navázaly, aby mohly být laserem zaměřeny. Dosud prokázali, že tato technika by mohla fungovat v lidských rakovinových buňkách prsu v laboratoři.
