Syöpäsolut voivat levitä veren kautta muihin kehon osiin. Ja nyt tutkijat ovat kehittäneet uudenlaisen laserin, joka löytää ja tuulettaa kasvainsolut ihon ulkopuolelta.
Vaikka laser voi vielä olla tapa päästä kaupallisesta diagnostiikkavälineeksi, laser on jopa 1000 kertaa herkempi kuin nykyiset menetelmät, joilla havaitaan tuumorisoluja veressä, tutkijat kertoivat 12. kesäkuuta Science Translational Medicine -lehdessä.
Syövän leviämisen testaamiseksi lääkärit yleensä ottavat verinäytteitä, mutta usein testeistä ei löydy kasvainsoluja, vaikka ne olisivat yhdessä näytteessä, varsinkin jos potilaalla on varhainen syöpämuoto, sanoi vanhempi kirjailija Vladimir Zharov, nanolääketieteen keskus Arkansasin yliopistossa lääketieteellisille tieteille.
Jos testit palautuvat positiivisiksi, se tarkoittaa tyypillisesti, että veressä verenkierrossa olevien kasvainsolujen pitoisuus on korkea; tuolloin syöpä on todennäköisesti levinnyt laajasti muihin elimiin ja on usein "liian myöhäistä hoitaa potilaita tehokkaasti", Zharov lisäsi.
Vuosia sitten Zharov ja hänen ryhmänsä keksivät vaihtoehtoisen, ei-invasiivisen menetelmän, jolla testataan suurempia määriä verta suuremmalla herkkyydellä. Tuttua reittiä he testasivat sen laboratoriossa, sitten eläimillä ja toivat äskettäin kliinisiin tutkimuksiin ihmisillä.
Uusi tekniikka, nimeltään sytofoni, käyttää laservalopulsseja ihon ulkopinnalla veressä olevien solujen lämmittämiseen. Mutta laser lämmittää vain melanoomasoluja - ei terveitä soluja -, koska näissä soluissa on tumma pigmentti, nimeltään melaniini, joka imee valon. Sitten sytofoni käyttää ultraäänitekniikkaa havaitsemaan tämän lämmitysvaikutuksen lähettämät kiusalliset, pienet aallot.
He kokeilivat tekniikkaa 28 kevyen nahan potilaalla, joilla oli melanooma, ja 19 terveellä vapaaehtoisella, jolla ei ollut melanoomaa. He loivat laserin potilaiden käsiin ja huomasivat, että 10 sekunnista 60 minuuttiin tekniikka pystyi tunnistamaan kiertävät kasvainsolut 27: ssä 28: sta näistä vapaaehtoisista.
Kasvainsolujen löytäminen ja tappaminen
Laite ei palauttanut virheellisiä positiivisia terveitä vapaaehtoisia, eikä se aiheuttanut turvallisuusongelmia tai sivuvaikutuksia, he sanoivat. Melaniini on pigmentti, jota esiintyy normaalisti iholla, mutta ihosoluille ei aiheuteta vahinkoa, Zharov sanoi. Vaikka iho tuottaa melaniinia luonnollisesti, tämä lasertekniikka ei vahingoita näitä soluja. Se johtuu siitä, että laservalo paljastaa suhteellisen suuren alueen iholla (joten se ei ole keskittynyt tarpeeksi yksittäisiin ihosoluihin vaurioittaa niitä), kun taas laserenergia on keskittynyt enemmän verisuoniin ja kiertäviin kasvainsoluihin, hän lisäsi.
Yllättäen ryhmä havaitsi myös, että hoidon jälkeen syöpäpotilailla oli vähemmän verenkierrossa olevia kasvainsoluja. "Käytimme suhteellisen vähän energiaa" päätarkoituksena diagnosoida syövän hoitamisen sijasta, Zharov sanoi. Silti siinäkin alhaisessa energiassa lasersäde näytti pystyvän tuhoamaan syöpäsolut.
Näin se toimii: Kun melaniini imee lämpöä, solujen sisällä olevan melaniinin ympärillä oleva vesi alkaa haihtua, jolloin muodostuu kupla, joka laajenee ja romahtaa, tuhoamalla mekaanisesti solun, Zharov sanoi.
"Tavoitteenamme on tappaa nämä solut, jotta voimme estää metastaattisen syövän leviämisen", hän sanoi. Mutta hän toivoo suorittavansa lisätutkimuksia laitteen optimoimiseksi edelleen tappaaksesi enemmän tuumorisoluja samalla kun se on silti vaaraton muille soluille.
He eivät ole myöskään vielä testanneet laitetta tummemman ihon ihmisillä, joilla on korkeampi melaniinipitoisuus. Silti vain hyvin pieni osa afrikkalaisista amerikkalaisista saa melanooman.
Ryhmä toivoo voivansa laajentaa tekniikkaa löytääkseen verenkierrossa olevia kasvainsoluja, joita vapauttaa muu syöpä kuin melanooma. Nämä syöpäsolut eivät sisällä melaniinia, joten niiden havaitsemiseksi tutkijoiden olisi ensin injektoitava potilaat erityisillä markkereilla tai molekyyleillä, jotka sitoutuvat näihin soluihin, jotta ne voidaan kohdistaa laserilla. He ovat toistaiseksi osoittaneet, että tämä tekniikka voisi toimia ihmisen rintasyöpäsoluissa laboratoriossa.
