След проведени серия експерименти, учени от изпитателната лаборатория в Саратовския държавен университет в Русия откриха, че по време на лазерното лъчение, при което клетките на меланома се нагряват, те започват да генерират ултразвукови сигнали.
Тази информация ще бъде използвана за създаване на фотоакустичен цитометър, който за няколко минути ще може да „прегледа“ значително количество кръв в тялото на пациента и да открие ракови клетки в него в ранен стадий на заболяването, без да прави изследвания.
Резултатите от изследването са публикувани в научното списание Scientific Reports и сайта на университета.
Според учени от Саратовския национален изследователски държавен университет смъртността от рак в около 90% от случаите е свързана с образуването на метастази, когато раковите клетки от първичния тумор проникват в лимфните и кръвоносните съдове и след това се разпространяват чрез потоци от биологични течности в тялото.
Първичните тумори в много случаи се отстраняват успешно с операция и неметастатичният рак може да бъде излекуван. Въпреки това метастатичният рак, при който се развиват множество метастази в различни органи, е труден за лечение. В такава ситуация е важно да се открият циркулиращи туморни клетки в кръвта на пациента възможно най-рано, когато лечението все още е ефективно.
Методът на поточната цитометрия позволява да се изследва кръвта чрез сигнали за разсейване на светлината и флуоресценция. Епруветка с кръв се поставя в конвенционален проточен цитометър и устройството разделя клетките му така, че да преминават една по една през тънка епруветка, осветява ги с лазер и измерва как светят и как разпръскват лазерната светлина. Това позволява да се определи колко и кои клетки се намират в кръвта и помага на лекаря да постави диагноза.
„Към настоящия момент, нашите специалисти от университета разработват фотоакустичен цитометър за търсене на меланомни клетки в кръвта“, каза Олга Иноземцева, старши научен сътрудник в Лабораторията за биомедицинска фотоакустика на Научния медицински център на университета.
Когато клетките абсорбират радиация с дължината на лазерната вълна, те се нагряват, материалът се разширява термично и произвежда звук, много подобен на този, използван в медицинските ултразвукови машини.
Експертите, изследвали параметрите на лазерните меланомни клетки, които започват ефективно да се нагряват и генерират ултразвукови сигнали. Оказало се, че нивото на сигнала силно зависи от условията и етапа на растеж на раковите клетки.
Въз основа на получените резултати учените са разработили изкуствени „ракови“ клетки – фантоми, които започват да „звучат“ със същите параметри и като цяло се държат като ракови клетки. Но за разлика от тях, тези фантоми поддържат един и същ сигнал през цялото време, което прави възможно прехвърлянето на резултатите от измерванията от една инсталация в друга и използването им като референтен сигнал.
Изкуствените „ракови“ клетки са напълно биосъвместими, изследователите могат да ги инжектират в кръвния поток на лабораторни мишки и да ги „видят“ с помощта на разработения фотоакустичен проточен цитометър.
В момента изследователите финализират фотоакустични проточни цитометри и прецизират параметрите на експериментален модел, който ще прехвърли измервателната технология от животни на хора.
„Нашите фантоми позволяват да се превключи от единични естествени ракови клетки, циркулиращи в кръвта, към десетки хиляди изкуствени и по този начин да се събере количеството информация, необходимо за създаване на база данни с клетъчни отговори“, отбелязва Олга Иноземцева.
Това според изследователите ще направи възможно изграждането на цитометър, който ще може да работи не с епруветка за вземане на кръвни проби, където буквално падат само няколко ракови клетки, а за 15 минути, без да се взема кръв, за да „прегледа“ значителна част от кръвта циркулиращи в човешкото тяло.
Това значително ще увеличи вероятността от откриване на ракова клетка в ранен стадий на развитие на заболяването, проследявайки как се променя броят им по време на лечението на пациенти с меланом и ако е необходимо, коригиране на лечението.
Янчо Николов е дипломиран журналист и специалист по връзки с обществеността, завършил Бургаския свободен университет. Има сертификат по криминалистика от Варненския свободен университет. Странен, ексцентричен и вглъбен. Идеалист, за неподходящото време и място.
