Раковите клетки могат да се разпространят в други части на тялото чрез кръвта. И сега изследователите са разработили нов вид лазер, който може да открие и затвори тези туморни клетки от външната страна на кожата.
Въпреки че това все още може да бъде начин да се превърне в търговски диагностичен инструмент, лазерът е до 1000 пъти по-чувствителен от съвременните методи, използвани за откриване на туморни клетки в кръвта, изследователите съобщават на 12 юни в списанието Science Translational Medicine.
За да тестват за разпространение на рак, лекарите обикновено вземат кръвни проби, но често тестовете не успяват да намерят туморни клетки, дори ако те присъстват в една проба, особено ако пациентът има ранна форма на рак, каза старши автор Владимир Жаров, директор на наномедицинският център в Университета в Арканзас за медицинските науки.
Ако тестовете се върнат положителни, това обикновено означава, че има висока концентрация на циркулиращи туморни клетки в кръвта; в този момент ракът вероятно се е разпространил широко в други органи и често е „твърде късно за ефективно лечение на пациенти“, добави Жаров.
Преди години Жаров и неговият екип излязоха с идеята за алтернативен, неинвазивен метод за тестване на по-големи количества кръв с по-голяма чувствителност. Тръгвайки по познатия маршрут, те го тествали в лабораторията, след това върху животни и наскоро го извели на клинични изпитвания при хора.
Новата технология, наречена Cytophone, използва импулси от лазерна светлина от външната страна на кожата, за да загрява клетките в кръвта. Но лазерът загрява само меланомните клетки - не и здравите клетки - защото тези клетки носят тъмен пигмент, наречен меланин, който поглъща светлината. След това Cytophone използва ултразвукова техника, за да открие тънките, малки вълни, излъчвани от този ефект на нагряване.
Тествали са технологията на 28 пациенти със светла кожа, които имат меланом, и на 19 здрави доброволци, които не са имали меланом. Те светят лазера върху ръцете на пациента и установяват, че в рамките на 10 секунди до 60 минути технологията може да идентифицира циркулиращите туморни клетки при 27 от 28 от тези доброволци.
Намиране и убиване на туморни клетки
Устройството не върна лошо положителни резултати върху здравите доброволци и не предизвика опасения за безопасността или странични ефекти, казаха те. Меланинът е пигмент, който обикновено присъства в кожата, но кожните клетки не се увреждат, заяви Жаров. Въпреки че кожата произвежда меланин по естествен път, тази лазерна техника не вреди на тези клетки. Това е така, защото лазерната светлина излага сравнително голяма площ върху кожата (така че не е достатъчно фокусирана върху отделни кожни клетки, за да ги повреди), докато лазерната енергия е по-концентрирана върху кръвоносните съдове и циркулиращите туморни клетки, добави той.
Неочаквано екипът открива също, че след лечението раковите пациенти имат по-малко циркулиращи туморни клетки. "Използвахме сравнително ниска енергия" с основната цел да диагностицираме, а не да лекуваме рака, каза Жаров. И все пак, дори при толкова ниска енергия, лазерният лъч изглежда успя да унищожи раковите клетки.
Ето как работи: Докато меланинът абсорбира топлината, водата около меланина вътре в клетките започва да се изпарява, произвеждайки мехур, който се разширява и свива, механично унищожавайки клетката, каза Жаров.
"Нашата цел е чрез убиване на тези клетки. Можем да помогнем да предотвратим разпространението на метастатичен рак", каза той. Но той се надява да проведе повече изследвания, за да оптимизира допълнително устройството, за да убие повече туморни клетки, като същевременно все още е безобиден за другите клетки.
Те все още не са тествали устройството на хора с по-тъмна кожа, които имат по-високи нива на меланин. Въпреки това, само много малък процент от афро-американците получават меланом.
Екипът се надява да разшири технологията, за да открие циркулиращи туморни клетки, освободени от рак, различен от меланом. Тези ракови клетки не носят меланин, така че за да ги открият, изследователите първо трябва да инжектират пациентите със специфични маркери или молекули, които да се свързват с тези клетки, така че да могат да бъдат насочени от лазера. Досега те демонстрират, че тази техника може да работи върху клетките на човешкия рак на гърдата в лабораторията.
