Znajdź zawartość

Jednym z największych wyzwań chirurgii onkologicznej jest przeprowadzenie operacji o optymalnym zasięgu, tzn. możliwie mało wyniszczającej, lecz jednocześnie usuwającej możliwie dużą część masy guza nowotworowego. Nawet w XXI wieku oceny skuteczności zabiegu dokonuje się jednak stosunkowo niedoskonałą metodą, jaką jest mikroskopowa obserwacja fragmentów wycinanych tkanek. Nadzieję na poprawę jakości diagnostyki śródoperacyjnej rodzi technologia rozwijana przez badaczy z Howard Hughes Medical Institute (HHMI), którzy chcą śledzić komórki nowotworowe za pomocą obrazowania z wykorzystaniem rezonansu magnetycznego (MRI). Aby zwizualizować komórki nowotworowe, zespół dr. Quyena Nguyena zastosował tzw. aktywowalny peptyd penetrujący komórki (ang. activatable cell-penetrating peptide - ACPP). Cząsteczka tej substancji składa się z dwóch fragmentów - jednego zdolnego do wnikania do wnętrza komórek oraz jednocześnie doskonale widocznego w MRI, i drugiego, który blokuje aktywność pierwszego. Aby jednak umożliwić ACPP przenikanie do tkanki nowotworowej, obie jego części rozdzielono łącznikiem podatnym na trawienie przez enzymy charakterystyczne właśnie dla patologicznej tkanki. Zgodnie z założeniami, po podaniu do organizmu ACPP powinny przedostać się do większości miejsc w organizmie, lecz ich aktywacja powinna zachodzić tylko w tkance nowotworowej. Oznacza to, że wzmocnienie sygnału pochodzącego od peptydu penetrującego będzie zachodziło tylko tam, gdzie doszło do rozwoju patologicznych komórek. Koncepcję nowej metody przetestowano na myszach z wszczepionym nowotworem człowieka. Badacze prowadzili równolegle dwa typy operacji - jedne z wykorzystaniem ACPP i MRI oraz pozostałe z wykorzystaniem tradycyjnej diagnostyki mikroskopowej. Jak się okazało, nowa technika pozwala na zmniejszenie aż o 90% (a więc 10-krotnie!) liczby komórek nowotworowych pozostających w organizmie po zakończeniu procedury. Dodatkową zaletą pomysłu zaproponowanego przez naukowców z HHMI jest fakt, iż pełen obraz nowotworu jest dostępny po podaniu pojedynczej dawki ACPP oraz wykonaniu zaledwie dwóch powtórzeń MRI - jednego przed operacją i drugiego zaraz po niej. Standardowa diagnostyka wymaga tymczasem wykonania i obejrzenia kilkunastu, a nierzadko nawet kilkudziesięciu osobnych preparatów mikroskopowych. Efektem jest znaczne skrócenie czasu zabiegu, zaś skuteczność wykrywania nieprawidłowych komórek pozwala na zwiększenie prawdopodobieństwa powodzenia leczenia wspomagającego (np. radio- lub chemoterapii) oraz całkowitego wyleczenia pacjenta.

Dobór trafnej metody leczenia dla pacjentów od lat stanowi jedno z największych wyzwań onkologii. Wynalazek opracowany przez naukowców z Uniwersytetu Technicznego w Monachium może jednak pomóc lekarzom w ustaleniu optymalnej formy terapii nowotworu. Prototypowe urządzenie jest kolejnym przykładem układu typu lab on a chip mogącego znaleźć zastosowanie w medycynie. Jego zadaniem jest kompleksowa ocena skuteczności wielu kombinacji chemoterapeutyków stosowanych równolegle w celu zniszczenia komórek nowotworowych pacjenta hodowanych w warunkach in vitro. Sercem zaprojektowanego układu jest inkubator zapewniający komórkom warunki zbliżone do tych występujących we wnętrzu nowotworu. W jego wnętrzu znajduje się płytka hodowlana podzielona na 24 osobne naczynia, w których umieszcza się komórki pobranych od pacjenta. Każde z tych naczynek staje się tym samym osobną probówką, w której przeprowadza się oddzielny pomiar skuteczności leków. Po trafieniu do inkubatora analizowanym komórkom pozwala się "oswoić" z nowym środowiskiem, po czym do otaczającej je pożywki dodaje się testowane substancje. Od tego momentu zawartość płytek jest regularnie testowana m.in. dzięki miernikom pH i zużycia tlenu oraz mikroskopowi, który wykonuje serię zdjęć w zaplanowanych odstępach czasu. Wszystkie te dane spływają następnie do komputera, który ustala, z jaką skutecznością każdy z leków (bądź ich kombinacje) niszczy komórki nowotworowe pacjenta. Automatyzacja diagnostyki pozwala na znaczne skrócenie czasu potrzebnego na przeprowadzenie testów, zaś możliwość przeprowadzenia wielu eksperymentów jednocześnie zwiększa prawdopodobieństwo wybrania optymalnej formy leczenia dla konkretnego pacjenta. Jest to niezwykle ważne, gdyż w idealnej sytuacji każdy przypadek nowotworu powinien być traktowany jak choroba unikalna i w taki sam sposób leczony. Podejście takie zapewnia nie tylko zwiększenie szansy na całkowite wyleczenie choroby, lecz także na obniżenie toksyczności zastosowanej terapii.

Purple Songs Can Fly to projekt realizowany w Teksańskim Szpitalu Dziecięcym, a konkretnie na oddziale onkologii pediatrycznej. Dzięki w pełni wyposażonemu studiu nagraniowemu każdy młody pacjent może uciec od choroby i chociaż na kilka godzin przeobrazić się w kompozytora oraz wokalistę. Purpurowe Piosenki zaczęto nagrywać w marcu 2006 roku, od tej pory utrwalono ich aż 116. Niektórych można było posłuchać na pokładzie samolotów Continental Airlines, inne stały się częścią wyposażenia wahadłowców i poleciały w kosmos. Założycielką Purple Songs jest Anita Kruse, piosenkarka i autorka tekstów z Houston. To ona uczyniła ze swojego pomysłu element wdrażanego już w centrum programu Sztuka w medycynie. Artystka wierzy, że twórcze otoczenie stymuluje wszystkich, nawet tych z pozoru nieśmiałych czy małomównych. Na rozpoczęcie działalności Kruse zebrała 10 tys. dolarów. Nadal liczy na hojność ofiarodawców, ponieważ przedsięwzięcie jest całkowicie charytatywne. Najczęściej dzieci piszą piosenki o swoich zwierzętach, rodzinach lub wspomnieniach związanych z domem. Za ich pośrednictwem starają się wyrazić wdzięczność dla lekarzy, przyjaciół i rodziców. Kruse pomaga małym pacjentom, wcielając się w rolę realizatorki: dodaje linie melodyczne, rozmawia i zachęca. Efekty jej działania bardzo cieszą onkologów, którzy dostrzegają zmiany zachodzące w chorych.