Rak: skaner w czasie rzeczywistym pomoże uniknąć nawrotów?

W momencie kiedy obchodziliśmy Światowy Dzień Walki z Rakiem (4 luty), pojawiają się naprawdę dobre nowiny. Albowiem, jak się okazuje, przenośne włókna optyczne, wyposażone w skaner, mogą wykrywać w ciągu kilku minut komórki nowotworowe na łonie zdrowej tkanki. Dzięki tej technice, chirurdzy mają nadzieję, iż będą mieli do dyspozycji narzędzia pozwalające na skuteczne wycięcie nowotworu.

To znaczy: wycięcie całkowite tkanki nowotworowej, które pozwoli na uniknięcie nawrotów choroby.

Kiedy pojawia się nowotwór, lekarze mogą zalecać wycięcie chorej tkanki. Taka operacja chirurgiczna polega na fizycznym usunięciu guza. Jest to rozwiązanie radykalne, ale nie zawsze skuteczne w 100%, ponieważ mogą istnieć małe ogniska nowotworowe, które mogą się przyczynić do nawrotu choroby, jeżeli zostaną pominięte.

Na przykład, w jednym przypadku raka piersi na dwa, druga operacja jest niezbędna. Aby więc ulepszyć jakość diagnozy przedoperacyjnej, badacze pracują nad włóknem optycznym, wyposażonym w skaner, który pozwoli uzyskać niezbędne informacje w czasie rzeczywistym.

Co prawda, długa jeszcze droga przed badaczami, ale jak podaje naukowy przegląd Plos One, amerykańskim naukowcom z instytutu technologicznego MIT (Massachusetts Institute of Technology) udało się dać spory krok do przodu, albowiem uzyskane przez nich rezultaty są naprawdę obiecujące. Ich materiał był na tyle precyzyjny, iż udało im się wykryć ogniska nowotworowe czające się w głębinach tkanek zdrowych.

Skaner, którym się posłużyli, jest skombinowamy ze spektroskopii rozproszeniowej i ze spektroskopii fluoroscencyjnej. Te dwie techniki, używane w obrazowaniu medycznym, już wcześniej udowodniły swoją skuteczność, a dostarczane przez nie obrazy nie zależą od nieodłącznych właściwości tkanek. Razem, techniki te pozwalają zwizualizować stan metaboliczny, biochemiczny oraz morfologiczny danej tkanki. A dane te są wystarczające do postawienia diagnozy.

Wykrywanie raka w ciągu kilku minut?

Aby wypróbować swój skaner, badacze posłużyli się fałszywą tkanką, stworzoną od podstaw, na bazie pudru z hemoglobiny o różnych stężeniach. Test powiódł się i dał bardzo precyzyjne rezultaty, co najważniejsze. Dlatego potem badacze przetestowali swój wynalazek w starciu ze zdrową tkaną piersiową oraz z nowotworową tkanką piersi, które zostały pobrane od tej samej pacjentki, chorej na raka piersi.

Komórki chore oraz komórki zdrowe różnią się od siebie kilkoma parametrami. Genetyczne mutacje, ciągle odpowiedzialne za nowotwory, z jednej strony wchodzą w grę; z drugiej strony, chodzi o cechy molekularne, stężenia niektórych enzymów albo innych protein, które nie zawsze są identyczne.

Kumulując więc obydwie techniki obrazowania, amerykańscy naukowcy ujawnili różne intrakomórkowe poziomy molekuł, pośród których jest hemoglobina, kolagen, NADH oraz betakaroten. W ciągu osiemnastu minut badaczom z MIT udało się przeskanować tkankę. Dzięki algorytmowi opracowanemu na podstawie stężeń kolagenu i betakarotenu, ustalono mapę w dwóch wymiarach  stanu tkanek. Skaner ten wykrył regiony nowotworowe o średnicy mniejszej niż jeden milimetr, odizolowane w tkance uważanej za zdrową.

Skaner wkrótce znajedzie się w klinikach?

Oznacza to, że skaner ten na tyle wiarygodny, że można go będzie zastosować w przyszłości w klinikach. Autorzy prac uważają nawet, iż dzięki temu urządzeniu będzie możliwe zredukowanie niezbędnych terminów, a to dzięki poprawieniu technik.

Któregoś dnia, być może, będzie możliwe uzyskiwanie obrazów w czasie rzeczywistym, poprzez wprowadzaniu włókna optycznego do ciała pacjenta w czasie operacji chirurgicznej. Lekarze w ten sposób będą w stanie stwierdzić bezpośrednio czy cały guz faktycznie został usunięty, czy też może pozostały jeszcze jakieś ogniska nowotworowe, aby właściwie zakończyć swoją pracę.

Badania nad skanerem dzisiaj eksplorują liczne tropy, które mają na celu opracowanie terapii zdolnych do wyśledzenia choroby. Poziomy śmiertelności spadły dwukrotnie w ciągu ostatnich lat, a nowe obiecujące terapie również ujrzały światło dnia. Jeżeli więc nawet sen ten nie jest jeszcze na wyciągnięcie ręki, to jednakże nadzieja na to, iż uda się w końcu zwalczyć raka, wydaje się coraz mniej utopią.