Odhalení rakoviny v pěti minutách

Helena Vrecková  |  Věda

Diagnóza lékaře: „Možná rakovina, více ukáže až biopsie. Na výsledky si však počkáte až dva týdny.“ To by mohlo skončit s novou zobrazovací technikou k rozpoznání nádoru.

Rakovina je velmi časté onemocnění, které se může vyskytnout v téměř jakékoli části těla. Nádory vzniknou samovolným růstem populace některých vlastních buněk v organismu. Za normálních okolností tělo tuto mutaci vyhledá a opraví, v některých případech je však bujení velmi rychlé a tělo si s ním již nedokáže samo poradit. Nádory mohou být nezhoubné nebo zhoubné, ty pak v těle vytváří vzdálená ložiska, tzv. metastázy.

Rakovinná buňka

Diagnostickou metodou, která má za úkol odhalit rakovinu, je v současnosti biopsie. Lékař při ní z živého jedince odebere vzorek tkáně k morfologickému vyšetření (histologie nebo cytologie). Při histologii se odebrané vzorky hodnotí pod mikroskopem, cílem je odhalit ze vzorku charakteristické znaky svědčící pro konkrétní onemocnění. Cytologie se provádí na vzorcích získaných stěrem. Jejím cílem je odhalit nádorové a přednádorové změny. Provádí se také jako část preventivního vyšetření u gynekologa.

Současné metody jsou postaveny na subjektivní interpretaci při diagnóze. Lékař mikroskopem vyhodnocuje, zda mají buňky neobvyklou strukturu. Kromě toho však mají ještě jednu nevýhodu. Vyhodnocení trvá minimálně jeden až dva týdny, avšak u mnoha druhů nádorových onemocnění je právě rychlost diagnózy to rozhodující.

Výsledky testů ihned

Výzkumný tým doktora Stephena Bopparta z univerzity v Illinois vytvořil novou mikroskopickou techniku, takzvanou NIVI (Nonlinear Interferometric Vibrational Imaging), která využívá barevného zobrazování tkáně. Umožní vidět jasné hranice nádoru s více než devětadevadesátiprocentní spolehlivostí za dobu kratší než pět minut.

NIVI se nesoustředí na buněčnou strukturu, ale vyhodnocuje a konstruuje obrazy založené na molekulárním složení. Vychází z toho, že rakovinové buňky produkují více bílkovin, NIVI tyto buňky rozezná a vědci pak rychleji rozliší zdravou tkáň od nádoru.

Molekulární model bílkoviny

Každá molekula má určitou vibrační energii, která je dána atomy, které molekuly tvoří. NIVI použitím dvou laserových paprsků rozruší tkáň a identifikuje nádorové buňky, jejichž vibrační energie se liší od zdravé tkáně. Jeden z paprsků funguje jako referenční, takže kombinací obou paprsků dojde k izolaci molekulárního signálu.

„Někdy se velmi těžko vizuálně pozná, zda je buňka normální nebo abnormální,“ řekl Boppart. „Ale molekulárně je tam velmi jasný podpis.“

NIVI následně barevně rozliší normální buňky a rakovinové buňky; normální získají na výsledném obrazu modrou barvu, rakovinové buňky červenou. Výsledný obraz tak přesněji oddělí hranice nádoru než při zkoumání tkáně klasickými metodami. Při nich se lékaři často setkávají s místy, u kterých si nejsou jisti, zda jsou ještě nádorové či nikoli.

Rozšíření působnosti NIVI

Dalším cílem vědců je rozšíření používání této techniky a doladění frekvence laserových paprsků tak, aby mohly být použity i u jiných typů molekul. Pracují také na hledání nových světelných nosičů (katetry nebo jehly), při jejichž použití by nemuselo docházet k odebírání vzorků tkáně. Technologie je zatím stále ve fázi výzkumu, ale vzhledem k úspěchům při testování je již jen otázkou času, kdy se rozšíří do lékařské praxe.

Foto: Shutterstock

Nejčtenější