Новая технология инфракрасной химической визуализации для точной диагностики рака

Новая технология инфракрасной химической визуализации для точной диагностики рака

По данным Американского онкологического общества, в этом году у 174 000 мужчин будет диагностирован рак предстательной железы. Это одно из самых распространённых онкологических заболеваний в США. В Европе статистика примерно та же.

Существующие средства диагностики этого вида рака несовершенны. Они часто не дают полного представления о том, насколько агрессивна опухоль и насколько необходима радикальная операция. В результате пациентов оперируют излишне часто, что часто приводит к инвалидизации, утрате половой функции и другим неприятным последствиям.

При этом неагрессивный рак простаты вполне поддается лечению новыми иммуно- и таргетными препаратами.

Значение нового открытия

Новая методика диагностики была изначально предложена М. Ченгом, профессором кафедры фотоники в Бостонском университете.

Новая работа по созданию инфракрасных химических изображений – это совершенно новый подход, позволяющий проводить более точные микроскопические исследования тканей для обнаружения малейших изменений в структуре клеток. При этом сокращается большое количество ненужных операций.

«Влияние на всю систему диагностики рака будет огромным. Новый метод позволит выявлять агрессивный рак молочной железы, опухоли предстательной железы и другие виды злокачественных опухолей получением информации о биомаркерах с субмикронным пространственным разрешением», – сказал профессор Ченг.

диагностика рака в Европе

Ключевая ценность этого нового изобретения – скорость получения результата. Предлагаемый способ позволяет значительно быстрее обследовать клетки и ткани. Он также обеспечивает картографирование большей площади, что важно для определения информации о биомаркерах.

Новая технология подробно описана в статье, опубликованной в пятницу (19 июля) в журнале Science Advances. В работе помимо исследователей из Бостонского университета участвовали и ученые из Академии наук Китая.

Каков принцип работы диагностической системы

Ченг сказал, что поиск внутриклеточных биомаркеров для определения агрессивности рака был основной целью исследования. Новый метод открывает возможности исследования живых раковых клеток, а не высушенного и парафинированного биоптата, который можно было изучить с помощью традиционной инфракрасной спектроскопии.

Технология работает на основе использования двух лучей лазера. Используется одновременное прохождение через образец и инфракрасного лазерного возбуждения, и другого лазера-зонда. В процессе этого производится измерение микроскопических температурных градиентов.

Фототермическое обнаружение обеспечивает улучшение пространственного разрешения на порядок по сравнению с традиционной инфракрасной микроскопией, что делает возможным поиск различных биомаркеров в живых клетках.

диагностика рака в Европе

Ченг в сотрудничестве со своим соавтором Али Шакури использовал инновационную камеру, быстродействие которой дает возможность обрабатывать десятки миллионов пикселей в секунду по семи параллельным каналам.

Шакури, изобретатель закрытой камеры, сказал, что камера способна обнаруживать очень небольшие изменения света, попадающего в нее.

Новый метод диагностики рака основан на работах Ченга и его коллег, проведенных три года назад в той же лаборатории Бостонского университета. Предыдущий диагностический аппарат на создание изображения требовал 8 секунд.

Это профессор Ченг считал слишком медленным, потому что клетки и молекулы в них находятся в постоянном движении. Система же, созданная в этом году, удовлетворяет всем запросам быстродействия.

Перспективы развития

Будущие исследования будут включать в себя работу по увеличению поля зрения, чтобы размер исследуемой пробы мог достигать нескольких миллиметров.

Ченг также хочет повысить чувствительность, чтобы обнаруживать и идентифицировать очень маленькие частицы, такие как один вирус или одна бактерия. Последнее может также позволить быстрее обнаруживать ответ бактерий на антибиотики.

«В настоящее время медицинская практика заключается в том, чтобы тратить 1-2 дня на культивирование образца, а затем врач может сказать вам, есть ли у вас инфекция или нет. Но если мы сможем непосредственно видеть бактерии в живой ткани, это будет мгновенное обнаружение, которое станет важным применением этой платформы», – сказал Ченг.

Возможно вас заинтересует
FDA одобряет гемтузумаб озогамицин для лечения лейкоза у детей от 1 месяца
FDA расширило одобрение для гемтузумаб озогамицина (Mylotarg®, Wyeth-Ayerst Laboratories), включив в него показания для лечения недавно диагностированных педиатрических пациентов с CD33-положительным острым миелоидным лейкозом (ОМЛ) в возрасте от 1...
Бельгийские ученые открыли новый механизм развития колоректального рака
Исследователи из Научно-Исследовательского Центра  Университета Гента VIB-UGent обнаружили, что аномальная экспрессия белка Zeb2 влияет на целостность эпителия кишечной стенки. Этот эпителий в норме функционирует как барьер для предотвращения...
Relugolix: новый препарат для андрогенной депривационной терапии при раке предстательной железы
Новое исследуемое лекарственное средство для андрогенной депривационной терапии (ADT) при раке предстательной железы показало превосходство над стандартной терапией Лейпролидом и может изменить практику, когда она станет доступной.
Новая техника двойного контраста обнаруживает небольшие опухоли на МРТ
Раннее обнаружение опухолей чрезвычайно важно при лечении рака. Новая методика, разработанная исследователями из Калифорнийского университета в Дэвисе, предлагает значительный прогресс в использовании магнитно-резонансной томографии (МРТ) для...
Олапариб при раке яичников: «Значительный прогресс даже при плохом прогнозе»
У женщин с платиново-чувствительным, рецидивирующим раком яичников и мутацией BRCA-1/2 поддерживающая терапия ингибитором PARP Olaparib увеличивает среднее время выживания почти на 13 месяцев по сравнению с плацебо.