Ультразвуковые волны использовались в лечении рака и раньше, но действовали неразборчиво, разрушая попутно и здоровые клетки. Ученые и инженеры из США разработали метод щадящего применения низкоинтенсивных импульсов звука.

Исследование возможностей выборочного воздействия ультразвука на раковые ткани началось пять лет назад. Тогда ученые из Калифорнийского технологического института поняли, что физические отличия между раковыми и здоровыми клетками — размер, толщина стенок, размер органелл — могут влиять на то, как они вибрируют при бомбардировке звуковыми волнами и как эти вибрации запускают клеточную смерть.

На первом этапе они создали математическую модель, чтобы увидеть, как клетки будут реагировать на различные частоты ультразвука. В 2016 опубликовали статью, в которой рассказали о промежутке в так называемом темпе роста резонанса раковых и здоровых клеток. Это означало, что в теории тщательно настроенный звук мог бы заставить клеточную мембрану вибрировать настолько сильно, что она разрушилась бы, а здоровые клетки остались бы неповрежденными. Авторы назвали этот процесс «онкотрипсией», рассказывает Phys.org.

Получив финансирование, команда изготовила прототип устройства, которое позволяет избирательно воздействовать на клетки различных типов — как здоровых, так и раковых. Однако с нынешним прототипом уничтожить все злокачественные клетки с помощью ультразвука невозможно, часть обязательно останется, и опухоль вырастет снова.

Теперь ученые надеются, что им удастся уничтожить раковые клетки ультразвуком таким образом, чтобы иммунная система восприняла бы их гибель как ранение, а не апоптоз, то есть естественную смерть. Тогда к опухоли устремятся лейкоциты, которые нападут на оставшиеся клетки рака. Пока испытания такой системы проходят в чашках Петри, но команда собирается перейти к опухолевым тканям, а затем и к опытам на животных.