Laser wykrywa i zabija komórki nowotworowe

- W celu oceny rozprzestrzeniania się czerniaka, lekarze zazwyczaj pobierają próbki krwi, ale często tego typu testy nie znajdują komórek nowotworowych, nawet jeśli są obecne w próbce, zwłaszcza jeśli mamy do czynienia z wczesną postacią raka - powiedział jeden z autorów badania  Vladimir Zharov, dyrektor centrum nanomedycyny na Uniwersytecie Medycznym Arkansas.

- Jeśli testy są pozytywne, zazwyczaj oznacza to, że występuje wysokie stężenie komórek nowotworowych krążących we krwi. W tym momencie rak prawdopodobnie rozprzestrzenił się już na inne narządy i często „jest za późno, aby skutecznie leczyć pacjentów - tłumaczy Zharov.

Zharov i jego zespół wpadli na pomysł alternatywnej, nieinwazyjnej metody badania krwi z większą niż dotychczasowa czułością. Metodę tę przetestowali w laboratorium, następnie na zwierzętach, a ostatnio wprowadzili ją do badań klinicznych z udziałem ludzi.

Nowa technologia, nazwana Cytofonem, wykorzystuje impulsy światła laserowego, które dociera do zewnętrznych warstw skóry, ogrzewając komórki przenoszone przez krew. Okazuje się, że laser tylko ogrzewa komórki czerniaka - zdrowe na koherentne światło nie reagują (komórki znamionujące czerniaka mają ciemny pigment zwany melaniną, który pochłania światło). Cytofon wykorzystuje technikę ultradźwiękową do wykrywania fal mikroskopijnej mocy emitowanych na skutek efektu ogrzewania komórek rakowych.

Przetestowano tę technologię u 28 pacjentów o jasnej karnacji, u których zdiagnozowano czerniaka i 19 zdrowych ochotników, którzy nie mieli czerniaka.

Technologia ta zidentyfikowała krążące komórki nowotworowe u 32 z 47 ochotników.

Urządzenie to okazało się niezawodne. Wszystkie wyniki, określone metodą laserową, potwierdzone zostały innymi badaniami (doświadczenie przeprowadzono w warunkach ślepej próby, tak więc  uczeni nie wiedzieli do końca czy mają do czynienia z pacjentem chorym, czy zdrowym).

Autorzy badania twierdzą, że laser nie stwarza żadnego niebezpieczeństwa, żadnych skutków ubocznych dla pacjentów. Technika laserowa nie szkodzi komórkom barwnikowym - zapewnia Zharov. To dlatego, że światło laserowe obejmuje stosunkowo duży obszar na skórze, więc nie jest nadmiernie skoncentrowane na poszczególnych komórkach skóry, aby móc je uszkodzić. Energia lasera jest bardziej skoncentrowana na naczyniach krwionośnych i krążących komórkach nowotworowych - dodał uczony. .

Nieoczekiwanie zespół odkrył również, że po diagnozie pacjenci z rakiem mieli mniej krążących komórek nowotworowych. - Użyliśmy stosunkowo niskiej energii. Naszym celem była diagnoza, a nie leczenia raka - powiedział Zharov. Jednak nawet przy tak niskiej energii wiązka laserowa zdawała się niszczyć komórki rakowe.

Zachodzące procesy tak są opisywane: kiedy melanina absorbuje ciepło, woda wokół melaniny wewnątrz komórek rakowych zaczyna parować, tworząc pęcherzyk, który rozszerza się i zapada, mechanicznie niszcząc komórki nowotworowe powiedział Zharov.

- Naszym celem jest zabicie takich komórek, możemy w ten sposób pomóc w zapobieganiu w rozprzestrzenianiu się przerzutowego raka - powiedział. Zharov

Laser nie został jeszcze przetestowany na osobach o ciemniejszej skórze, którzy mają wyższy poziom melaniny (tylko bardzo mały procent Afroamerykanów ma czerniaka).

Zespół ma nadzieję rozszerzyć technologię, aby znaleźć krążące komórki nowotworowe uwalniane przez nowotwory inne niż czerniak. Te komórki nowotworowe nie przenoszą melaniny, więc aby je wykryć, naukowcy musieliby najpierw wstrzyknąć pacjentom specyficzne markery lub cząsteczki, które wiązałyby się z tymi komórkami, aby mogły być celem lasera. Jak dotąd wykazano, że ta technika może także działać na ludzkie komórki raka piersi.