Kræftceller kan sprede sig til andre dele af kroppen gennem blodet. Og nu har forskere udviklet en ny slags laser, der kan finde og zappe disse tumorceller fra ydersiden af huden.
Selvom det stadig kan være et stykke væk fra at blive et kommercielt diagnostisk værktøj, er laseren op til 1.000 gange mere følsom end de nuværende metoder, der bruges til at påvise tumorceller i blod, rapporterede forskerne 12. juni i tidsskriftet Science Translational Medicine.
For at teste for kræftspredning tager læger typisk blodprøver, men ofte kan testene ikke finde tumorceller, selvom de er til stede i en enkelt prøve, især hvis patienten har en tidlig form for kræft, sagde seniorforfatter Vladimir Zharov, direktør for nanomedicinecentret ved University of Arkansas for Medical Sciences.
Hvis testene kommer tilbage positivt, betyder det typisk, at der er en høj koncentration af cirkulerende tumorceller i blodet; på det tidspunkt har kræften sandsynligvis spredt sig bredt til andre organer, og det er ofte "for sent til effektivt at behandle patienter," tilføjede Zharov.
For mange år siden kom Zharov og hans team på idéen om en alternativ, ikke-invasiv metode til at teste større mængder blod med en større følsomhed. Under den velkendte rute testede de den i laboratoriet og derefter på dyr og bragte den for nylig til kliniske forsøg hos mennesker.
Den nye teknologi, kaldet Cytophone, bruger pulser af laserlys på ydersiden af huden til at varme op celler i blodet. Men laseren opvarmer kun melanomceller - ikke sunde celler - fordi disse celler bærer et mørkt pigment kaldet melanin, som absorberer lyset. Cytofonen bruger derefter en ultralydteknik til at registrere de teensy, små bølger, der udsendes af denne opvarmningseffekt.
De testede teknologien på 28 lyshudede patienter, der havde melanom og på 19 sunde frivillige, der ikke havde melanom. De lyste laser på patienternes hænder og fandt, at teknologien inden for 10 sekunder til 60 minutter kunne identificere cirkulerende tumorceller hos 27 ud af 28 af disse frivillige.
Finde og dræbe tumorceller
Enheden gav ikke noget falskt positivt på de sunde frivillige, og det medførte ikke sikkerhedsproblemer eller bivirkninger, sagde de. Melanin er et pigment, der normalt findes i huden, men hudceller skades ikke, sagde Zharov. Selv om huden producerer melanin naturligt, skader denne laserteknik ikke disse celler. Det skyldes, at laserlyset udsætter et relativt stort område på huden (så det ikke er fokuseret nok på individuelle hudceller til at skade dem), mens laserenergien er mere koncentreret på blodkarene og cirkulerende tumorceller, tilføjede han.
Uventet fandt holdet også, at kræftpatienterne efter behandlingen havde færre cirkulerende tumorceller. "Vi brugte en relativt lav energi" med det primære formål at diagnosticere snarere end at behandle kræft, sagde Zharov. Alligevel syntes laserstrålen, selv ved den lave energi, i stand til at ødelægge kræftcellerne.
Sådan fungerer det: Når melaninet optager varmen, begynder vandet omkring melaninet inde i cellerne at fordampe, hvilket producerer en boble, der ekspanderer og kollapser, og mekanisk ødelægger cellen, sagde Zharov.
”Vores mål er ved at dræbe disse celler, vi kan hjælpe med at forhindre spredning af metastatisk kræft,” sagde han. Men han håber at udføre mere forskning for at optimere enheden yderligere for at dræbe flere tumorceller, mens den stadig er ufarlig for andre celler.
De har heller ikke endnu testet enheden på mennesker med mørkere hud, som har højere niveauer af melanin. Alligevel får kun en meget lille procentdel af afroamerikanere melanom.
Holdet håber at udvide teknologien til at finde cirkulerende tumorceller frigivet af andre kræftformer end melanom. Disse kræftceller bærer ikke melanin, så for at detektere dem, ville forskerne først skulle injicere patienterne med specifikke markører eller molekyler, der ville binde til disse celler, så de kan målrettes af laseren. De har indtil videre demonstreret, at denne teknik kunne fungere på humane brystkræftceller i laboratoriet.
