Po alkoteście, test na raka?

Wykrywanie pewnych typów raka może będzie od tej pory nieco szybsze, a to wszystko dzięki bardzo prostej analizie oddechu. Technika, która wydaje się na razie dość skuteczna, jest jednak na tę chwilę ciągle w stadium eksperymentalnym, ale być może uda się ją skomercjalizować w przyszłych latach. Wczesne wykrycie raka jest kwestią podstawową, aby móc szybko zająć się odpowiednio pacjentem i zapewnić mu jak największe szanse na wyleczenie.

Niestety, często właśnie wczesne postawienie diagnozy jest bardzo ciężkie, ponieważ na początku choroby objawy się w ogóle nie pokazują. Na przykład, jeśli chodzi o raka jelita grubego, ten typ raka rozpoznaje się dzięki koloskopii (kolonoskopii), która jest metodą bardzo inwazyjną i ogromnie nieprzyjemną dla pacjenta. Jeśli chodzi o raka piersi, to promieniowanie X, używane w celu wizualizacji potencjalnego guza, nie zawsze daje wystarczająco wyraźny obraz, który mógłby pomóc wykryć chorobę, a samo promieniowanie z kolei może wywołać powstawanie nowych mutacji. Dlatego więc nowe metody diagnozy byłyby bardzo przydatne.

Naukowcy z Instytutu Technologii Technion w Izraelu wymyślili i przetestowali program, który wydaje się być naprawdę rewolucyjny. Analiza oddechu, a więc metoda nieinwazyjna, szybka, łatwa i bardzo tania oraz a priori wiarygodna, być może pozwoli na jak najwcześniejsze rozpoznanie raka. W tym celu naukowcy przeanalizowali znane cechy charakterystyczne komórek nowotworowych, które posiadają mutacje genetyczne wywołujące modyfikacje chemiczne pewnych składników błony plazmatycznej, czyli tak zwane peroksydacje, tworząc lotne związki organiczne (VOCs, ang. volatile organic compounds).

Według poprzednio przeprowadzonych prac, lotne związki organiczne mogą być wykrywane wokół komórek rakowych, ale także w oddechu chorych, a to dzięki wymianie gazowej między krwią, która je w sobie zawiera, a płucami. Aby wykryć precyzjnie tylko i wyłącznie lotne związki organiczne, wyprodukowano czujniki na podstawie nanocząsteczek złota, pokrytych organicznymi substancjami chemicznymi, tworzącymi reaktywną warstwę pokrywającą nanocząsteczki.

Tego typu urządzenie składa się z 14 różnych czujników, zdolnych do wykrycia właśnie takiej ilości różnych typów lotnych związków organicznych. Powietrze wydychane przez pacjenta jest skontaktowane w ten sposób z urządzeniem przez 5 minut, a interakcja zachodząca między lotnymi związkami organicznymi a czujnikiem, zmienia przepływ prądu elektrycznego. W ten właśnie sposób można zmierzyć koncentrację każdego składnika.

Aby ułatwić analizę rezultatów, otrzymane dane są poddane tak zwanej analizie głównych składowych (ang. Principal Component Analysis, PCA), która pozwala zmniejszyć ilość zmiennych, poprzez ich gromadzenie (14 lotnych związków organicznych, ale dwie zmienne PC1 i PC2).

Technika ta została przetestowana na 177 ochotnikach, w wieku od 20 do 75 lat, zdrowych bądź też chorujących na jednego z czterech typów raka najbardziej niszczących: raka płuc, raka piersi, raka jelit oraz raka prostaty. Pobrano powietrze wydychane przez pacjentów natychmiast po postawieniu diagnozy i zanim zaczęło się leczenie. Dla każdego pacjenta pobrano dwie próbki, aby można było wykonać analizę za pomocą czujników, oraz analizę weryfikującą, za pomocą spektrometrii masowej.

Rezultaty tych badań opublikowano w brytyjskim dzienniku medycznym British Journal of Cancer. Pokazują one, że dla każdego typu raka zmienne PC1 oraz PC2, a więc lotne związki organiczne, są bardzo różne od tych, które są charakterystyczne dla osób zdrowych. Różnią się one nawet w zależności od typu raka. Poza tym, badania przeprowadzone na osobach w różnym wieku, obydwu płci, o różnych zwyczajach i trybie życia (papierosy, kontakt z zanieczyszczeniami, uzależnienie od jedzenia), pozwoliło pokazać, że lotne związki organiczne nie zależą szczególnie od sposobu życia.

Dane te wskazują, że będzie być może możliwe, za jakiś czas, zastosowanie tej techniki badania oddechu do zdiagnozowania zarazem obecności raka, jak i do określenia jego typu.

Rezultaty te, mimo że dopiero bardzo wstępne, są jednak też i bardzo zachęcające. Należy je szybko zweryfikować oraz poczekać, aż społeczność medyczna i naukowa zdecyduje się je zatwierdzić, zanim technika ta zostanie skomercjalizowana. Jeśli tylko przejdzie ten etap, urządzenie do wykrywania lotnych związków organicznych będzie mogło zmienić zwyczajowe techniki wykrywania raka oraz je zdecydowanie przyśpieszyć. W ten sposób uda się uratować tysiąc żyć ludzkich.