Разработан новый инструмент для диагностики меланомы

Исследовательская группа Университета медицинских наук Арканзаса (University of Arkansas for Medical Sciences ) во главе с Владимиром Жаровым (Vladimir Zharov) продемонстрировала способность обнаруживать и убивать циркулирующие опухолевые клетки (ЦОК) в крови с помощью неинвазивного устройства под названием «Цитофон», интегрирующего лазерные, и ультразвуковые технологии. Результаты данного исследования были опубликованы в журнале Science Translational Medicine.

Введение

Цитофон в 1000 раз более чувствителен, чем другие методы, при обнаружении ЦОК в крови пациентов с меланомой — смертельной формой рака кожи. Устройство также продемонстрировало способность обнаруживать ЦОК  даже тогда, когда опухоль не идентифицируется на коже либо потому, что слишком мала (известная как стадия T0 или TX), либо после хирургического удаления, а затем уничтожать их, не нанося вреда окружающим клеткам крови.

 

Актуальность проблемы

«Единственные методы, которые доступны для обнаружения ЦОК, на сегодняшний день основаны на анализе крови. Образец крови, взятый у пациента, состоит всего из нескольких миллилитров, которые могут содержать или не содержать ЦОК. Напротив, Цитофон может контролировать весь пятилитровый запас крови человека, потенциально находя в нем каждый ЦОК. И при этом это неинвазивное вмешательство», — сообщает Жаров.

Материалы и методы исследования

Портативная платформа основана на принципе, называемом фотоакустической проточной цитометрией, технология, в которой лазерные импульсы проникают через неповрежденную кожу и в кровеносные сосуды для мониторинга циркулирующих аномальных клеток и других связанных с заболеванием биомаркеров.

Результаты научного исследования

Исследовательская группа продемонстрировала, что передовое программное обеспечение с быстрыми алгоритмами обработки сигналов делает данные цитофона толерантными к пигментации кожи и движению, что помогает идентифицировать ЦОК у 96% пациентов в течение от 10 секунд до 60 минут без генерации ложных срабатываний.

Исследователи обнаружили, что устройство не только обнаружило ЦОК у пациентов на поздней стадии, но также выявило наличие ЦОК у пациентов на ранней стадии заболевания.

«С помощью Цитофона мы можем слушать лазерный звук от каждой отдельной клетки в организме. ЦОК могут быть одним из лучших ранних маркеров метастазирования», — резюмирует Жаров.

Эта технология также продемонстрировала способность уничтожать обнаруженные ЦОК, что приводит к предотвращению распространения заболевания в другие части тела, известного как метастазирование. Таким образом, Цитофон может послужить платформой, объединяя диагностические и терапевтические возможности, используя один и тот же лазер для обнаружения и уничтожения раковых клеток прямо в кровотоке.

Авторы другого исследования установили, что меланома распространяется, используя иммунную систему.