Τα νανοσωματίδια που ενεργοποιούνται από το φως θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους χειρουργούς να βλέπουν το γλοιοβλάστωμα πιο καθαρά και να καταστρέφουν τα καρκινικά κύτταρα που απομένουν μετά την επέμβαση.

Το γλοιοβλάστωμα μπορεί να εξαπλώσει μικροσκοπικά καρκινικά κύτταρα σε υγιή εγκεφαλικό ιστό, καθιστώντας εξαιρετικά δύσκολη την πλήρη αφαίρεση της πιο επιθετικής μορφής καρκίνου του εγκεφάλου. Οι χειρουργοί πρέπει να εξαλείψουν όσο το δυνατόν μεγαλύτερο μέρος του όγκου χωρίς να καταστρέψουν τις γύρω περιοχές που ελέγχουν βασικές λειτουργίες.

Η θεραπεία αντιμετωπίζει ένα άλλο εμπόδιο στον αιματοεγκεφαλικό φραγμό, ο οποίος περιορίζει την ικανότητα των φαρμάκων και της ακτινοθεραπείας να φτάσουν στον εγκέφαλο. 

Ερευνητές από το University of Technology Sydney (UTS), Harvard και Henan ανέπτυξαν μια πλατφόρμα νανοενζύμων «διπλής δράσης» που αποσκοπεί στην αντιμετώπιση και των δύο προβλημάτων χρησιμοποιώντας το ίδιο έξυπνο νανοσωματιδιακό υλικό. Η εργασία δημοσιεύθηκε στο Science Translational Medicine.

«Έχουμε κατασκευάσει ένα μόνο υλικό που κάνει δύο εργασίες διαδοχικά», δήλωσε ο Δρ. Bingyang Shi. «Είναι ένας ακριβής οδηγός για τον χειρουργό κατά τη διάρκεια της επέμβασης και στη συνέχεια μια στοχευμένη θεραπεία καθαρισμού».

Στο κέντρο της πλατφόρμας υπάρχει ένα εξαιρετικά λεπτό, δισδιάστατο φύλλο που περιέχει άτομα σε ξεχωριστή θέση. Τα άτομα εναποτίθενται ένα κάθε φορά χρησιμοποιώντας μια μέθοδο προσαρμοσμένη από την κατασκευή ημιαγωγών.

Αυτή η δομή επιτρέπει στο υλικό να εκτελεί δύο ξεχωριστές λειτουργίες. Μπορεί να βοηθήσει στην απεικόνιση του καρκίνου κατά τη διάρκεια της χειρουργικής επέμβασης και στη συνέχεια να παρέχει φωτοθεραπεία μετά την επέμβαση, με τις δύο λειτουργίες να ενεργοποιούνται από το ίδιο εγγύς υπέρυθρο φως.

«Κατά τη διάρκεια της χειρουργικής επέμβασης, λειτουργεί ως ένας εξαιρετικά ευαίσθητος παράγοντας απεικόνισης», δήλωσε ο καθηγητής Shi. «Μια φθορίζουσα χρωστική ουσία που έχει κατασκευαστεί πάνω στο φύλλο λάμπει κάτω από ένα μήκος κύματος εγγύς υπέρυθρου, αόρατο με γυμνό μάτι, επιτρέποντας στους χειρουργούς να βλέπουν μεμονωμένες συστάδες καρκινικών κυττάρων μεγέθους μόλις 44 μικρομέτρων, μια ανάλυση που ξεπερνά τα τρέχοντα εργαλεία κλινικής απεικόνισης. Ένα μόριο στόχευσης που συνδέεται με το υλικό το βοηθά επίσης να διασχίσει τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό και να συσσωρευτεί ειδικά στα κύτταρα του γλοιώματος».

Αυτό θα μπορούσε να επιτρέψει στους χειρουργούς να εντοπίσουν συστάδες καρκινικών κυττάρων που είναι πολύ μικρές για να τις αποκαλύψουν οι τρέχουσες κλινικές μέθοδοι απεικόνισης. Το μόριο-στόχος έχει επίσης σχεδιαστεί για να βοηθά το υλικό να περάσει μέσα από τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό και να συγκεντρωθεί μέσα στα κύτταρα του γλοιώματος.

«Αφού αφαιρεθεί ο ορατός όγκος, το ίδιο υλικό χορηγείται στη χειρουργική κοιλότητα και επανενεργοποιείται με το ίδιο μήκος κύματος φωτός για μετεγχειρητική φωτοθεραπεία», είπε. «Τα άτομα πλατίνας μετατρέπουν το υπεροξείδιο του υδρογόνου του όγκου σε οξυγόνο, αντιδρώντας στο περιβάλλον χαμηλού οξυγόνου που κανονικά προστατεύει τα καρκινικά κύτταρα από τη θεραπεία, ενώ το φως παράγει ταυτόχρονα θερμότητα και αντιδραστικά μόρια που καταστρέφουν τα μικροσκοπικά καρκινικά κύτταρα που η χειρουργική επέμβαση δεν μπορούσε να φτάσει».

Το δεύτερο στάδιο έχει ως στόχο την επίθεση στα καρκινικά κύτταρα που απομένουν μετά την αφαίρεση του ορατού όγκου. Άτομα πλατίνας στο υλικό μετατρέπουν το υπεροξείδιο του υδρογόνου που παράγεται από τον όγκο σε οξυγόνο, βοηθώντας στην αντιμετώπιση των συνθηκών έλλειψης οξυγόνου που μπορούν να προστατεύσουν τα καρκινικά κύτταρα από τη θεραπεία. Ταυτόχρονα, το φως παράγει θερμότητα και αντιδραστικά μόρια που μπορούν να βλάψουν τα υπολειμματικά καρκινικά κύτταρα.

Σε μοντέλα ποντικών με γλοιοβλαστώμα, η θεραπεία κατέστειλε την υποτροπή του όγκου μετά από χειρουργική επέμβαση. Κάθε ποντίκι που έλαβε θεραπεία ήταν ζωντανό στις 60 ημέρες, σε σύγκριση με 42 ημέρες επιβίωσης για τα ζώα που έλαβαν μόνο χειρουργική επέμβαση. Οι δοκιμές παρακολούθησης δεν ανίχνευσαν νευρολογικά ή κινητικά ελλείμματα που να προκαλούνται από τη θεραπεία.

Οι δοκιμές σε ανθρώπους παραμένουν το βασικό εμπόδιο

«Τα αποτελέσματα είναι πολύ ενθαρρυντικά, αλλά πρόκειται ακόμη για έρευνα σε πρώιμο στάδιο που διεξάγεται σε μοντέλα ποντικών, όχι σε ανθρώπους - και αυτή η διάκριση είναι σημαντική», δήλωσε ο καθηγητής Σι. «Η απεικονιστική και θεραπευτική της απόδοση θα πρέπει επίσης να επιβεβαιωθεί σε κλίμακα ανθρώπινου εγκεφάλου».

Συνεπώς, τα αποτελέσματα παραμένουν προκλινικά και η τεχνολογία χρειάζεται ακόμη ουσιαστικές δοκιμές προτού προσδιοριστεί η απόδοσή της σε ανθρώπους. 

«Εάν αυτό συνεχίσει να ισχύει σε όλη αυτή τη διαδικασία, η ελπίδα είναι ότι οι χειρουργοί θα μπορούν μια μέρα να δουν μεγαλύτερο μέρος του όγκου κατά τη διάρκεια μιας επέμβασης και να θεραπεύσουν περισσότερο από αυτό που έχει απομείνει μετά. Είναι ένα ουσιαστικό βήμα προς τη μείωση της υποτροπής, η οποία παραμένει μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις για τα άτομα με γλοιοβλάστωμα».

Προσθέστε το iatronet.gr στο Discover

Ειδήσεις υγείας σήμερα
Φαρμακεία: Καταργείται το συνοδευτικό σημείωμα υποβολής στον ΕΟΠΥΥ
Ζέστη μετά τη δύση του ηλίου: Όταν το σώμα δεν προλαβαίνει να ανακάμψει
Τα τροπικά δάση αποθηκεύουν άνθρακα με διαφορετικό τρόπο ανάλογα με την ήπειρο