Istraživači sa Univerziteta u Ostinu u Teksasu su razvili uređaj u obliku olovke, MasSpec, koji može da identifikuje kancerogeno tkivo za oko 10 sekundi tokom operacije, dajući tako nadu da bi ove hirurške procedure mogle biti znatno brže, preciznije i sigurnije.
MasSpec olovka detektuje tumor 150 puta brže nego trenutna tehnologija. Olovka praktično vodi hirurga i govori mu koje tkivo da odstrani, a koje da sačuva, čime se poboljšava uspešnost operacije i smanjuje mogućnost pojave recidiva. Obično je prva stvar koju pacijent nakon operacije kaže: “Nadam se da je hirurg izvadio sve ćelije raka”, pa se ovaj tim lekara nada da bi se širom kliničkom primenom ovog uređaja izbeglo razočarenje i tuga kada to nije slučaj. Naša tehnologija bi mogla znatno da poboljša šanse da hirurzi zaista uklone i poslednji trag raka tokom operacije „, kaže Livia Schiavinato Eberlin, koja je vodila istraživanje.
Sadašnji metod za razlikovanje zdravog i kancerogenog tkiva, Analiza zamrznute sekcije, je spor metod koji može trajati i više od 30 minuta. Za neke oblike raka nije čak ni dovoljno precizan, dajući nepouzdane rezultate u do 20% slučajeva.
Kako radi?
Novi uređaj koristi razliku u metabolizmu između normalnih i kancerogenih ćelija. Svaki rak proizvodi jedinstveni skup metabolita (proizvoda metabolizma) i drugih supstanci koje služe kao molekularni otisak tkiva. Kada se MasSpec olovka drži naspram sumnjivog tkiva, ona oslobađa kapljicu vode ka kojoj migriraju metaboliti i drugi biomarkeri. Olovka zatim usisava tu kapljicu i analizira je pomoću masenog spektrometra, uređaja koji može da meri masu hiljada hemijskih supstanci svake sekunde. On daje hemijski otisak koji govori hirurgu da li je tkivo kancerogeno ili zdravo.
Izazov za svakog hirurga je pronalaženje granice između kancerogenog i zdravog tkiva; ako uklonite premalo, preostale ćelije će porasti u novi tumor, a ako uklonite previše to može naneti štetu organima, kao što je mozak. Olovka bi trebalo da pomogne lekarima da nijedna tumorska ćelija ne zaostane.
Tok istraživanja
Kao što je objavljeno u Science Translational Medicine, MasSpec olovka je korišćena za testiranje 253 uzorka tkiva pacijenata. Uređaju je bilo potrebno oko 10 sekundi da postavi dijagnozu karcinoma, sa tačnošću preko 96%. Uređaj je takođe otkrio ćelije raka u graničnim regionima između zdravog i kancerogenog tkiva koji su imali mešovit sastav ćelija.
Olovka trenutno analizira tkivo u prečniku od 1,5 mm (0.06 inča), ali istraživači već razvijaju olovke koje su još preciznije i koje bi trebalo analiziraju tkivo od svega 0.6 mm. I dok je olovka jeftina, maseni spektrometar je skup i ogroman i on predstavlja glavnu prepreku. Ovaj tim ima viziju masenog spektrometra koji bi bio manji, jeftiniji, mobilan i potpuno prilagođen upravo ovoj primeni.
Eberlin kaže da je ono što je uzbudljivo u vezi sa ovom tehnologijom činjenica da potpuno jasno zadovoljava kliničku potrebu, a to je da se pacijentu nudi precizniji operativni zahvat i brža i sigurnija operacija. Tim je već podneo US aplikaciju za samu tehnologiju, a pokušavaju i da obezbede patente širom planete.
Inače, MasSpec olovka je najnoviji pokušaj da se poboljša preciznost onko-hirurgije. Tim na Imperijalnom koledžu u Londonu je razvio nož koji „miriše“ na tkivo koje seče i tako detektuje da li uklanja ćelije raka ili zdrave ćelije. I tim na Harvardu koristi lasere kako bi odredio koliko moždanog tkiva da ukloni sa tretirane regije.
