"Раскраска" помогает борцам с опухолями

Засвеченная болезнь

Новый метод диагностики раскрашивает раковые опухоли

Несмотря на высокий уровень развития диагностики опухолей, онкологи, по сути, оперируют вслепую, удаляя вместе с пораженными клетками и здоровые ткани. Новый метод нанодиагностики, разработанный под руководством директора Центра визуальных технологий и молекулярной диагностики (Бостон, США) доктора Джона Франджиони, позволяет невооруженным глазом увидеть мельчайшие участки раковой опухоли.

Zasvechennaya_bol.jpg

В течение десяти лет автор инновационной системы бился над тем, как можно пометить раковые клетки непосредственно в организме человека, чтобы хирург, проводящий операцию, сразу понимал, где именно локализовалась опухоль. И вот итогом многолетней работы стала технология «Вспышка» (FLARE = Fluorescence-Assisted Resection and Exploration), состоящая из компьютера, инфракрасной системы отображения и… красок, в коих и заключена вся суть метода Франджиони. Свою систему доктор сравнивает с детскими раскрасками, где каждый цвет соответствует определенной цифре, обозначающей фрагмент рисунка. Только «Вспышка» раскрашивает, руководствуясь не цифрами, а структурами тканей.

  • Специальные флуоресцентные краски, названные NIR fluorophores, являются цветовыми индикаторами, реагирующими на определенные структуры — в данном случае на раковые клетки в организме пациентов. Онкочувствительные агенты, входящие в состав краски, после попадания в лимфатическую и кровеносную системы больного находят пораженные клетки и маркируют их цветовым фосфорицирующим пигментом.

«Наночастицы, входящие в состав инъекций, могут нести на себе не только пигменты, но и препараты химиотерапии или радиоактивные частицы, уничтожающие опухоль, — рассказал РБК daily биофизик, сотрудник Института биологии старения Игорь Артюхов. — Например, лечение опухолей мозга традиционными методами малоэффективно, тогда как наночастицы могут донести лекарства непосредственно к очагу болезни».

После введения инъекции краски тело пациента сканируется невидимыми человеческому глазу инфракрасными лучами, под действием которых контрастные агенты просвечивают сквозь кожу, что к тому же отображается еще и на мониторе. При этом краска, попавшая на здоровые ткани, никак не реагирует на электромагнитные волны и остается неактивной. Так что на теле больного вырисовывается четкий контур пораженного участка со всеми ответвлениями и метастазами.

Zasvech_bolezn.jpg

«Идея создания краски, которая бы проявлялась в опухолях, разрабатывалась на протяжении длительного времени, — рассказал РБК daily кандидат медицинских наук, доцент кафедры биохимии медико-биологического факультета Российского государственного медицинского университета Николай Адрианов. — В основе рецептуры лежат два компонента — вещества, обладающие чувствительностью к клеткам опухоли, и красящий пигмент, поглощающий ИК-излучение. Как только инъекция попадает в кровь, активные компоненты «притягиваются» раковыми клетками, накапливаются в них, а потом под инфракрасным светом проявляются, указывая на место локализации опухоли. Конечно, «поймать» рак на ранней стадии — залог успешности лечения. Однако, чтобы победить эту болезнь окончательно, следующим шагом ученых должно стать добавление в подобную вакцину веществ, убивающих раковые клетки, благодаря чему «прививка от рака» уничтожит опухоль на самой ранней стадии».

  • Компьютер же, куда поступают все данные, составляет карту тела пациента, на которой обозначены все ткани, подлежащие удалению. Глядя на монитор, хирург понимает, какие участки уже очищены от больных клеток. Такой виртуальный контроль операции очень важен, ведь ориентируясь на изображение на мониторе, врач видит онкологические клетки даже в ситуации, когда хирургическая область плохо просматривается из-за крови или сложной формы опухоли.

И даже если в хирургической области врач не заметит несколько светящихся клеток, система просигнализирует, что операция еще не завершена.

Кроме того, компьютеризированная техника дает врачам возможность прямо во время операции рассмотреть опухоль в формате 3D, поворачивая ее под любым углом. В предварительных экспериментах команда Франджиони успешно прооперировала больных мышей и свиней сразу после введения инъекции и обнаружения опухолей. С помощью «Вспышки» онкологи визуализировали пораженные участки, которые были удалены в тот же день. Несомненная эффективность метода позволяет начать клинические испытания с участием женщин, больных раком молочной железы, уже в сентябре.

Breast_cancer.jpg

«В России подобные разработки ведутся не менее активными темпами. И на сегодняшний день главная задача бионанотехнологий состоит в том, чтобы создать методы, уничтожающие болезнь на начальном этапе ее развития, — отметил РБК daily академик, доктор биологических наук, директор ГУ НИИ биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича РАМН Александр Арчаков. — Так, если традиционные методы позволяют идентифицировать опухоль, когда количество ее белковых молекул превышает несколько миллиардов, то с помощью нанотехнологий врачи смогут обнаружить новообразование, состоящие всего из нескольких клеток».

  • Останавливаться на достигнутом исследователи не собираются. Франджиони планирует расширить цветовую палитру, которая позволит окрашивать одновременно и в разные цвета нервные волокна, кровеносные сосуды и раковые клетки, что значительно улучшит качество операции, исключая случайное травмирование нервной и кровеносной систем.

ЕКАТЕРИНА ЛЮЛЬЧАК

http://www.rbcdaily.ru/…cnews/373391

‹Cutting By Color›: New Imaging Technique For More Precise Cancer Surgery

http://www.sciencedaily.com/…19160055.htm

Near-infrared fluorescence could improve cancer surgery

http://spie.org/x8647.xml

Ну здОрово! Фактически, эта методика является развитием уже известных методов визуализации опухоли. Но в данном случае есть и усовершенствования: использование компьютерной техники (уже огромный плюс!) и «расцвечивание» опухоли (это тоже прибавляет информационной насыщенности картины, как цветное ТВ или кино намного превосходит ч/б ТВ или кинофильм). А количественные изменения неизбежно переходят в новое качество. Не совсем ясно из статьи, насколько связаны друг с другом наши и американские специалисты, однако, чувствуется, что они знают о работах друг друга и внимательно следят за новинками. Как говорится, дай то бог! И всё это приближает момент, когда человек сможет «во всеоружии» встречать и бороться с раковыми болезнями… Пожелаем же всем нам новых успехов и достижений в данной области!..