„Tatuaż biomedyczny” może wcześnie złapać raka
Często rak pozostaje niewykryty aż do stadium zaawansowanego, kiedy leczenie staje się bardzo trudne, a perspektywy mniej obiecujące. Jednak naukowcy ze Szwajcarii opracowują implant, który może wcześnie ostrzegać „użytkowników” o obecności raka.
Ostatnio media zostały zasypane wiadomością o „inteligentnych tatuażach” - opracowanych przez naukowców z Uniwersytetu Harvarda w Cambridge, MA.
Pomagają monitorować stan zdrowia za pomocą bioczułego atramentu, który zmienia kolor pod wpływem modyfikującego składu płynu śródmiąższowego organizmu.
Obecnie prof. Martin Fussenegger - z Wydziału Nauki i Inżynierii Biosystemów w Eidgenössische Technische Hochschule Zürich w Szwajcarii - wraz z zespołem naukowców opracował prototyp innego takiego „tatuażu” w konkretnym celu: wykrycie możliwej obecności raka komórki na wczesnym etapie.
Wiele rodzajów raka jest późno diagnozowanych, co zmniejsza skuteczność leczenia i może oznaczać, że ludzie prawdopodobnie nie zobaczą pozytywnych długoterminowych wyników zdrowotnych.
„Wczesne wykrycie znacznie zwiększa szansę na przeżycie” - wyjaśnia prof. Fussenegger, dodając:
„Na przykład, jeśli rak piersi zostanie wcześnie wykryty, szansa wyzdrowienia wynosi 98 procent; jednak jeśli guz zostanie zdiagnozowany zbyt późno, tylko 1 na 4 kobiety ma duże szanse na wyzdrowienie. „
„Obecnie” - kontynuuje - „ludzie na ogół chodzą do lekarza tylko wtedy, gdy guz zaczyna powodować problemy. Niestety, w tym momencie często jest już za późno ”.
Prof. Fussenegger i zespół są przekonani, że ta sytuacja może w przyszłości ulec znacznej poprawie dzięki opracowanemu przez nich wyspecjalizowanemu implantowi skórnemu - który nazywają „tatuażem biomedycznym”.
Ich biomedyczny tatuaż ma na celu rozpoznanie czterech najbardziej rozpowszechnionych rodzajów raka - które często są również wykrywane późno - a mianowicie: raka piersi, raka płuc, raka prostaty i raka okrężnicy.
Naukowcy przeprowadzili studium wykonalności, w którym przetestowali skuteczność i dokładność swojego prototypu na myszach i na skórze świni.
Ich wyniki, które do tej pory były obiecujące, zostały opublikowane w czasopiśmie Science Translational Medicine.
Jak działa implant
Na najwcześniejszych etapach rozwoju raka poziom wapnia we krwi jest bardzo podwyższony, co jest zjawiskiem znanym jako „hiperkalcemia”. Badania wykazały, że 30 procent osób, u których zdiagnozowano postać raka, ma podwyższone stężenie wapnia w swoich układach.
Implant składa się z szeregu „składników genetycznych”, które są wbudowane w komórki ciała; Po umieszczeniu pod skórą implant ten jest w stanie monitorować poziom wapnia we krwi.
Gdyby te poziomy gwałtownie wzrosły, melanina - która jest naturalnym barwnikiem organizmu - „zalałaby” genetycznie zmodyfikowane komórki, nadając im wygląd brązowego pieprzyka. W ten sposób „użytkownik” byłby bardzo wcześnie ostrzegany o wszelkich znaczących oznakach raka.
„Nosiciel implantu powinien następnie udać się do lekarza w celu dalszej oceny po pojawieniu się pieprzyka” - mówi prof. Fussenegger.
„Kret nie oznacza, że dana osoba wkrótce umrze” - dodaje. Wręcz przeciwnie, przewoźnik powinien po prostu potraktować to jako wczesny sygnał, że być może będzie musiał sprawdzić swój stan zdrowia.
Ponadto implant „jest przeznaczony przede wszystkim do samokontroli, dzięki czemu jest bardzo opłacalny”, jak zauważa prof. Fussenegger.
Jednak gdyby ktoś nie chciał być narażony na potencjalny stres, że sztuczny „kret” może „zapalić się” w dowolnym momencie i potencjalnie zasygnalizować raka, ma inną opcję.
Prof. Fussenegger i współpracownicy opracowali również alternatywny styl implantu, w którym kolorowy marker hiperkalcemii staje się widoczny tylko w specjalnym czerwonym świetle, podobnie do koncepcji „niewidzialnego atramentu”.
Oznacza to, że nosiciel implantu wymagałby „regularnej kontroli, która mogłaby być przeprowadzana przez lekarza” - mówi prof. Fussenegger.
Nadchodzące próby i udręki
Dotychczasowe testy potwierdziły, że implant jest skuteczny jako pomoc diagnostyczna, ma jednak pewne wady. Główny problem polega na tym, że nie ma on długiego „okresu przydatności do spożycia”, więc musiałby być wielokrotnie „aktualizowany”.
„Kapsułkowane żywe komórki trwają około roku” - zauważa prof. Fussenegger - „według innych badań. Następnie należy je zdezaktywować i wymienić. ”
Innym haczykiem jest to, że ten implant jest jak dotąd tylko wczesnym prototypem i potrzeba znacznie więcej badań, zanim będzie można go przetestować na ludziach. Droga do udostępnienia tatuażu biomedycznego do użytku jest długa i pracochłonna.
„W szczególności ciągły rozwój i badania kliniczne są pracochłonne i kosztowne, na co my jako grupa badawcza nie możemy sobie pozwolić”, wyjaśnia prof. Fussenegger, przyznając, że zakończenie całego procesu badawczego może zająć ponad dekadę.
Ale czekanie i wysiłek, dodaje, zdecydowanie są tego warte, ponieważ jest to koncepcja, którą można by dostosować tak, aby pomogła we wczesnym diagnozowaniu wielu różnych schorzeń - od chorób neurodegeneracyjnych po zaburzenia hormonalne.
