`` Биомедицинская татуировка '' может рано подхватить рак
Часто рак остается незамеченным до поздней стадии, когда лечение становится очень трудным, а перспективы менее обнадеживающими. Но исследователи из Швейцарии разрабатывают имплант, который может предупредить «владельцев» о наличии рака на ранней стадии.
В последнее время СМИ наводнили новости об «умных татуировках», разработанных исследователями из Гарвардского университета в Кембридже, Массачусетс.
Они помогают следить за здоровьем с помощью биочувствительных чернил, которые меняют цвет в соответствии с изменяющимся составом межклеточной жидкости организма.
Теперь профессор Мартин Фуссенеггер из Департамента биосистемных наук и инженерии Eidgenössische Technische Hochschule Zürich в Швейцарии вместе с группой исследователей разработал прототип еще одной такой «татуировки» с точной целью: обнаружение возможного присутствия раковых образований. клетки на ранней стадии.
Многие виды рака диагностируются поздно, что снижает эффективность лечения и может означать, что люди, скорее всего, не увидят положительных долгосрочных результатов для здоровья.
«Раннее обнаружение значительно увеличивает шансы на выживание», - объясняет профессор Фуссенеггер, добавляя:
«Например, если рак груди обнаружен на ранней стадии, шанс выздоровления составляет 98 процентов; однако, если опухоль диагностируется слишком поздно, только у каждой четвертой женщины есть хорошие шансы на выздоровление. «
«В настоящее время, - продолжает он, - люди обычно обращаются к врачу только тогда, когда опухоль начинает вызывать проблемы. К сожалению, к этому моменту часто бывает уже слишком поздно ».
Профессор Фуссенеггер и его команда полагают, что в будущем эта ситуация может быть значительно улучшена с помощью разработанного ими специализированного кожного имплантата, который они называют «биомедицинской татуировкой».
Их биомедицинская татуировка предназначена для распознавания четырех наиболее распространенных типов рака, которые также часто обнаруживаются поздно, а именно: рак груди, рак легких, рак простаты и рак толстой кишки.
Исследователи провели технико-экономическое обоснование, в котором они проверили эффективность и точность своего прототипа на мышах и на коже свиней.
Их результаты, которые до сих пор были многообещающими, опубликованы в журнале. Научная трансляционная медицина.
Как работает имплант
На самых ранних стадиях развития рака уровень кальция в крови становится чрезмерно повышенным в результате явления, известного как «гиперкальциемия». Исследования показали, что 30 процентов людей с диагнозом рака имеют повышенную концентрацию кальция в организме.
Имплант состоит из ряда «генетических компонентов», встроенных в клетки тела; после введения под кожу этот имплант может контролировать уровень кальция в крови.
Если эти уровни резко возрастут, меланин, который является естественным пигментом организма, «затопит» генетически модифицированные клетки, придав им вид коричневой родинки. Таким образом, «владелец» будет предупрежден очень рано о любых явных признаках рака.
«Держатель имплантата должен затем обратиться к врачу для дальнейшего обследования после появления родинки», - говорит профессор Фуссенеггер.
«Родинка не означает, что человек скоро умрет», - добавляет он. Напротив, перевозчик должен просто воспринять это как ранний признак того, что ему может потребоваться проверить состояние своего здоровья.
Кроме того, как отмечает профессор Фуссенеггер, имплант «предназначен в первую очередь для самоконтроля, что делает его очень экономичным».
Однако, если человек не желает подвергаться потенциальному стрессу из-за того, что искусственная «родинка» может «загореться» в любой момент и потенциально сигнализировать о раке, у него будет другой вариант.
Профессор Фуссенеггер и его коллеги также разработали альтернативный стиль имплантата, в котором цветной маркер гиперкальциемии становится видимым только при специальном красном свете, аналогично концепции «невидимых чернил».
Это означает, что держателю имплантата потребуется «регулярная проверка, [которую] может проводить их врач», - говорит профессор Фуссенеггер.
Предстоящие испытания и невзгоды
Проведенные до сих пор тесты подтвердили, что имплант является надежным диагностическим средством, но у него есть некоторые недостатки. Основная проблема в том, что у него нет большого «срока годности», поэтому его придется «обновлять» неоднократно.
«Инкапсулированные живые клетки живут около года, - отмечает профессор Фуссенеггер, - согласно другим исследованиям. После этого их нужно деактивировать и заменить ».
Еще одна загвоздка в том, что этот имплант пока что является только ранним прототипом, и необходимо провести гораздо больше исследований, прежде чем его можно будет испытать на людях. Путь к тому, чтобы сделать биомедицинскую татуировку доступной для использования, долог и трудоемок.
«Непрерывные разработки и, в частности, клинические испытания являются трудоемкими и дорогостоящими, что мы, как исследовательская группа, не можем себе позволить», - объясняет профессор Фуссенеггер, признавая, что для завершения всего исследовательского процесса может потребоваться более десяти лет.
Но ожидание и усилия, добавляет он, определенно того стоят, поскольку эту концепцию можно адаптировать так, чтобы она могла помочь диагностировать множество различных состояний - от нейродегенеративных заболеваний до гормональных нарушений - на ранней стадии.
