Прибор от раковых клеток

Во многие клиники техника уже поступила. Это - одно из направлений нацпроекта "Здоровье". В основе работы аппаратуры - использование радиоактивных препаратов, которые медики окрестили "умными пулями".

Несколько минут в гамма-камере и вот она, радиоизотопная диагностика в действии, точнее на экране врачебного монитора. Это две проекции тела пациента: вид спереди и сзади. Красные области - повышенное накопление радиоактивного фармпрепарата. На этом снимке - в телах позвонков, грудине и костях таза, то есть злокачественные образования там.

Еще полгода назад в институте Герцена такое исследование проводили в два этапа. У врачей на него уходило гораздо больше времени, у больных - сил. И то, и другое иногда играет решающую роль в выздоровлении.

Валерий Чисов, главный онколог Минздрава РФ: "Цель программы - добиться раннего выявления онкологических заболеваний. Если мы этого добьемся, то значительная часть больных будет подвергнута местному хирургическому лечению и только небольшая часть будет подвергнута лучевому лечению, химиотерапии".

Не всякая радиация убивает, здесь та, которая лечит, с порога заявляют впервые попавшим в так называемые чистые помещения завода. За свинцовыми стенами в спецлаборатории спецруки производят чудодейственные пилюли. На языке ученых-разработчиков – радиофармперпараты или умные пули.

Олег Егоров научный консультант ФГУП "Завод медрадиопрепарат" ФМБА России: "Это те препараты, которые позволяют доставлять источник радиации, изотоп, непосредственно к очагу заболевания".

Радиоактивная глюкоза для диагностики распространения опухолей, радиоактивный йод для лечения. Например, опухоли щитовидной железы. Это совместный проект Минздрава и Росатома по созданию фармацевтических препаратов нового поколения. Чем активнее разработки ядерной физики будут использоваться в онкомедицине, полагают врачи, тем быстрее онкодиагностика достигнет уровня западноевропейских стран.

Линейный ускоритель электронов - комплекс, используемый в лучевой терапии. Аппарат такого класса единственный в России, их всего 2 в Европе. За последние 20 лет медицина не просто шагнула вперед, она взлетела, признаются медики.

С одной стороны, это облегчает их работу, но с другой - неимоверно осложняет: на этой научной высоте им необходимо задержаться ненадолго, чтобы осмыслить всю эту науку.

Лечение с помощью этого аппарата - это почти радиохирургия, когда важна каждая десятая миллиметра. В облучении опухолей головного мозга или, например, глаза, где малейшая неточность может просто лишить пациента зрения. Раньше при таких показаниях врачи вообще за это не брались.

Сегодня такое лечение доступно пациентам в столице, второй комплекс совсем недавно заработал в Хабаровске. До 2015 года онкологическая программа в рамках нацпроекта "Здоровье" должна встать на европейские рельсы, заявляют в Минздраве.

Подобное суперсовременное медицинское оборудование появится в 38 онкоцентрах в разных регионах России. В этом году в Челябинске открылся первый региональный ПЭТ-центр. Позитронно-эмиссионная томография - самая передовая и сложная диагностическая процедура. До этого ее можно было пройти только в Москве и Санкт-Петербурге.

Андрей Важенин главный врач Челябинского онкологического центра: "Это поиск микрометастазов, это оценка ответа на химиолучевое лечение в течение первой недели".

В области возможностей ранней диагностики и контроля лечения Южноуральский регион уже назвали лидером. Но помощь здесь будет оказываться и пациентам из других округов и даже гражданам других государств. Кроме того, в ближайшие годы в России появятся три центра протонной терапии: в Обнинске, Томске и Димитровграде. Где будут лечить больных, которым противопоказано или не подходит хирургическое вмешательство.

По прогнозам ученых, все это ежегодно позволит спасать около 4 с половиной тысяч жизней. И результат уже есть - за три месяца этого года медики впервые отмечают снижение - почти на процент - смертности от рака.

Разработка микрофлюидных платформ для захвата раковых клеток из кровотока — популярное направление современной диагностики. Изучение циркулирующих в крови опухолевых клеток способно помочь специалистам определить стадию опухоли, выбрать эффективную стратегию лечения и мониторинга пациента. Тем не менее достаточно эффективных устройств для подобного рода анализа до сих пор нет: раковых клеток в крови очень мало по сравнению с нормальными, и их трудно различать. Система CellSearch TM (Menarini Silicon Biosystems, Италия) — пока единственный одобренный FDA коммерческий продукт для подсчета циркулирующих раковых клеток. Однако его широкое применение в клинических условиях сдерживается высокой стоимостью, ручной обработкой данных и высокой частотой ложноположительных и ложноотрицательных результатов. Есть методы, основанные на распознавании поверхностных маркеров клеток, но они также дают много ложноотрицательных результатов.

Новая технология ученых из Университета Иллинойса (США) и Квинслендского технологического университета (Австралия), возможно, изменит ситуацию к лучшему. Принцип работы созданной ими микрофлюидной разделительной системы не требует сложной подготовки образца и основан на инерционной миграции клеток за счет различий в их размерах. В микроканал прибора вводят образец и буфер через два разных отверстия, благодаря чему в центральной части потока создается среда с чистым буферным раствором. Клетки под действием подъемной силы устремляются к боковым стенкам микроканала, а затем более крупные клетки (то есть раковые) перемещаются к центру под действием подъемной силы, создаваемой вращением. Таким образом, циркулирующие раковые клетки отделяют от лейкоцитов крови, выводя из прибора среднюю часть потока через особое отверстие.

Надежность нового метода исследователи сначала проверили на модельной системе — смеси лейкоцитов здоровых пациентов и частиц полистирола более крупного размера, изображающих раковые клетки. Эффективность разделения (отношение отобранных клеток-мишеней, то есть в данном случае частиц, к общему количеству клеток-мишеней) превысила 99,3%, чистота (отношение количества клеток-мишеней к общему количеству отобранных клеток) составила 88,7%, что намного выше, чем у других аналогичных приборов.

Затем прибор проверили на смеси раковых клеток, выращенных в культуре, и суспензии эритроцитов. В опыте с клеточной линией H460 даже для наименьшей клинически значимой концентрации — 10 клеток на 5 мл удалось обнаружить более 83% (для более высоких концентраций результат был еще лучше). Наконец, клиническую пригодность прибора продемонстрировали на образцах крови пациентов с немелкоклеточным раком легких. Микросистема обнаружила раковые клетки у 6 из 8 больных и ни одной — у 5 здоровых добровольцев.

По словам исследователей, полученные результаты уже можно назвать многообещающими, однако необходимы дополнительные тесты на большем количестве образцов. Есть также возможность еще ускорить получение результата. Авторы утверждают, что после некоторых доработок пациенты с онкологическими заболеваниями смогут рассчитывать на быструю, точную и доступную по цене диагностику.

Против раковых клеток, блуждающих по кровеносной системе, ученые из Университета Арканзаса разработали новое оружие: лазерный луч, который при направлении на кожу проникает в кровеносные сосуды у уничтожает на месте этих маленьких убийц, не давая им накапливаться в организме в виде метастаз. В исследовании, опубликованном в журнале Science Translational Medicine, сообщается о том, что исследователи провели успешные испытания своей системы, точно определив и уничтожив раковые клетки у 27 из 28 добровольцев, принявших участие в клинических испытаниях.

Эффективная диагностика рака

Разработчики сообщают, что их установка оказалась в 1000 раз точнее, чем другие существующие на сегодняшний момент аналогичные устройства. Это уже само по себе достижение, однако исследователи делают акцент на то, что их система оказалась способна уничтожать высокий процент раковых клеток в реальном времени.

При дальнейшей разработке, отмечают специалисты Арканзасского университета, врачи смогут получить быстрый, безболезненный и неизвазивный способ поиска и уничтожения раковых клеток, прежде чем они начнут формировать новые опухоли в организме.

Распространение раковых клеток или метастазирование является основной причиной смертности от рака. Оно происходит, когда раковые клетки отделяются от основного очага болезни и начинают перемещаться по организму внутри кровеносной, а также лимфатической систем, со временем оседая в других частях тела и формируя вторичные опухоли.

Если уничтожать эти эмболические опухолевые клетки еще в кровотоке, не давая им метастазировать в других тканях, это позволит спасти множество жизней. Даже просто возможность подсчитать количество этих эмболических опухолевых клеток – задача, с которой не было способно эффективно справиться ни одно из разработанных ранее устройств, — позволит более точно диагностировать и лечить метастатический рак.

Жаров вместе со своей командой специалистов провели испытания разработанной ими системы на людях с меланомой (раком кожи). Лазер, направленный на вену, посылает в кровь энергию, создавая тепло. Раковые клетки поглощают гораздо больше этой тепловой энергии, чем обычные. Тепло заставляет эти клетки расширяться и разрушаться. Это тепловое расширение создает звуковые волны – фотоакустический эффект, который может быть зарегистрирован компактным ультразвуковым преобразователем, который помещается на кожу пациента рядом с местом воздействия лазерного луча. Это устройство считывает, когда эмболические опухолевые клетки проходят по кровотоку под лазером.

С помощью этого же лазера ученые смогли продемонстрировать процесс уничтожения эмболических опухолевых клеток в реальном времени. Тепло, создаваемое лазером, производит на поверхности опухолевой клетки пузырьки пара. При расширении эти пузырьки пара лопаются, оказывая воздействие на клетку, механически ее уничтожая. Представьте себе видеоигру, в которой вы уничтожаете лазером плохих парней. Процесс уничтожения раковых клеток здесь выглядит аналогичным образом.

Целью данного исследования, отмечают разработчики лазера, была проверка точности устройства в определении раковых клеток. Но даже при низкоэнергетическом диагностическом режиме устройство смогло уничтожить значительное количество эмболических опухолевых клеток в крови шести пациентов. По словам Жарова, у одного пациента устройство смогло уничтожить 96 процентов раковых клеток. Ученый и его коллеги отмечают, что эффективность установки сможет быть гораздо выше в рамках будущих исследований, когда они будут использовать устройство на более высокой мощности.

Жаров пришел к идее этой технологии более десяти лет назад. С тех пор ученый проводил ее испытания на животных, продемонстрировав ее безопасность комиссии Агентства Министерства здравоохранения и социальных служб США (FDA), которая выдала разрешение на клинические испытания установки на людях. Жаров заявляет, что это устройство – первое неинвазивный диагностический аппарат для определения циркулирующих в крови опухолевых клеток.

Как еще диагностируют рак в крови?

К настоящему моменту было предложена как минимум сотня различных устройство, предназначенных для мониторинга за эмболическими опухолевыми клетками. Однако большинство этих систем подразумевает взятие крови из вены и ее последующий анализ вне организма пациента. При этом только одно устройство, по крайней мере в США, получило одобрение на использование комиссией FDA. Оно называется CellSearch, и размером примерно с духовку. При этом оно позволяет проводить забор только небольших образцов крови, на основе которых создает общую картину раковых клеток, которые могут присутствовать во всей кровеносной системе. Понятное дело, что из-за такой низкой эффективности это устройство широко не используется в диагностике и лечении рака.

В апреле этого года специалисты Мичиганского университета объявили о создании более компактного устройства, которое крепится к руке пациента и перекачивает кровь в организме, очищая ее от раковых леток. Однако, опять же, испытания собаках в лабораторных условиях показали, что устройство способно обработать за два-три часа всего пару столовых ложек крови.

Устройство, разработанное Жаровым и его командой, способно обработать литр крови примерно за час. При этом без необходимости ее перекачки из организма. Чувствительность этой системы примерно в тысячу раз выше, чем у устройства CellSearch, говорят разработчики. В дальнейшем Жаров с командой планируют провести испытания своей установки на большем количестве людей, комбинируя результаты с традиционными методами лечения рака, чтобы посмотреть эффективность такого подхода в решении проблемы метастазирования.

Обсудить новость можно в нашем Telegram-чате.

Как думаете, сахар – это наркотик? Этот вопрос обсуждается уже не первое десятилетие. Сахар щекочет наши дофаминовые рецепторы точно так же, как алкоголь, никотин и другие наркотики, вдохновляя систему вознаграждения нашего мозга. Ученым известно, что избыток сахара является виновником целого ряда опасных для жизни заболеваний. Но даже с учетом этого потребление сладкого во всем мире […]

Мы склонны думать, что только негативные изменения причиняют боль. Мы связываем боль с потерями, отказами и неудачами. Тем не менее, в нашей жизни случаются позитивные изменения, которые тоже приходят с долей страданий, что может показаться несколько неожиданным. Часто речь идет о выбранных изменениях, которые, вероятно, сделают нас лучше в долгосрочной перспективе, но они не лишены […]

В 2019 году аналитики из International Workplace Group выяснили, что 80% офисных работников хотели бы трудиться по более гибкому графику. Что же, пандемия коронавируса дала им отличный шанс поработать из дома и быть хотя бы чуточку свободнее. Некоторым компаниям факт перевода сотрудников на удаленный режим работы очень понравился — представители сервиса микроблогов Twitter даже подумывают […]

Проект инновационного прибора для диагностики рака молочной железы недавно проинвестировал Московский фонд содействия инновационному развитию (Moscow Seed Fund). Прибор основан на микроволновой радиотермометрии — измерении интенсивности собственного электромагнитного излучения внутренних тканей человеческого организма в диапазоне сверхвысоких частот. Метод позволяет обнаруживать заболевание на самой ранней стадии и в отличие от рентгена не создает лучевой нагрузки на организм.

Moscow Seed Fund проинвестировал проект создания и запуска в производство инновационного радиотермометра, который позволяет диагностировать онкологические заболевания на самой ранней стадии. Прибор улавливает электромагнитное излучение, исходящее из внутренних тканей организма, и может обнаруживать температурные аномалии, вызванные онкологическими процессами на глубине нескольких сантиметров под поверхностью кожи.

Традиционные тепловизоры позволяют визуализировать температуру поверхности кожи, и это полезно, когда источник аномалии находится близко к поверхности кожи. Например, так бывает в случае заболевания меланомой — раком кожи. Но при раке, например, молочных желез тепловые изменения происходят глубоко во внутренних тканях. Именно такого рода аномалии радиотермометр позволяет выявлять благодаря тому, что микроволновое излучение, в отличие от инфракрасного, способно проникать сквозь ткани.

Впрочем, метод, разработанный российскими учеными, пока не позволяет определить точное местоположение и размер опухоли. Но зато с его помощью можно обнаружить отклонения в организме, вызванные онкологическим заболеванием на самой ранней стадии. Поэтому Сергей Веснин сравнивает микроволновые измерения с использованием обычного медицинского термометра: если у вас обнаружилась температура, значит, вы заболели и надо искать причину. Радиотермометр тоже позволяет обнаружить наличие болезни, но ею может оказаться не только злокачественная опухоль, но и, например, сравнительно безобидный воспалительный процесс. Зато в отличие от рентгеновского обследования микроволновые измерения не создают лучевой нагрузки на организм и совершенно безвредны даже для кормящих матерей. Поэтому прибор идеален для профилактического осмотра — скрининга. Если что-то обнаружили — значит, пора проводить комплексное обследование с помощью традиционных рентгеновских методов.

Сам по себе метод радиотермометрии не нов, но раньше для измерения собственного излучения тела человека необходимо было избавиться от внешних помех, для чего требовалась специальная экранированная, обшитая металлом со всех сторон комната. Это делало метод неоправданно сложным и дорогостоящим.

Именно это изобретение и позволило российским ученым создать инновационный прибор.

Профессор выразила надежду, что новый прибор сможет превзойти существующие методы диагностики, такие как маммография и ультразвуковое исследование молочных желез, по чувствительности и точности, упростив и усовершенствовав массовое обследование женщин.

Новый лазерный прибор может стать неинвазивным и безопасным инструментом для лечения рака, в том числе на поздней стадии заболевания.

Science Translational Medicine сообщает, что раковые клетки, циркулирующие в крови, возможно уничтожить с помощью лазерного луча, направляемого извне.

Прибор особенно полезен при метастатическом раке, когда клетки опухоли беспрепятственно распространяются по кровеносной системе пациента.

Американские исследователи во главе с Владимиром Жаровым пишут, что их система точно обнаруживает раковые клетки у 27 из 28 больных — с чувствительностью, которая примерно в 1000 раз выше, чем у любых современных технологий.

Это уже большое достижение, но исследовательская группа научилась убивать значительный процент опухолевых клеток в режиме реального времени, когда они проходят по сосудам.

В случае дальнейшего развития лазерный прибор даст врачам безопасный, неинвазивный и эффективный метод поиска и уничтожения раковых клеток, прежде чем эти клетки смогут образовать новые метастазы в организме.

Метастазирование — основная причина смерти от онкозаболеваний. Рак распространяется, когда клетки первичных опухолей отрываются и начинают путешествие через кровеносную или лимфатическую систему, оседая в новых органах и образуя вторичные опухоли.

Уничтожение этих циркулирующих опухолевых клеток (ЦОК) до того, как они успеют обосноваться, может помочь предотвратить метастазирование и спасти жизни. Простота подсчета этих клеток при помощи лазерного луча позволит врачам более точно диагностировать метастатический рак — как ни один другой метод.

Принцип лазерной технологии для лечения рака

Жаров и его команда проверили свою систему на людях с меланомой, раком кожи. Облучая сосуды, лазер эмитирует тепло. Циркулирующие клетки меланомы поглощают больше тепла по сравнению с нормальными клетками, быстро нагреваясь и расширяясь.

Это тепловое расширение создает звуковые колебания, известные как фотоакустический эффект. ЦОК могут быть зарегистрированы небольшим ультразвуковым преобразователем, размещенным над кожей рядом с лазером.

Благодаря фотоакустическому эффекту лазер позволяет очень точно подсчитывать количество опухолевых клеток, которые проходят через сосуд за единицу времени.

Тот же лазер можно использовать для уничтожения ЦОК в режиме реального времени. Излучение вызывает образование пузырьков пара на опухолевых клетках. Пузырьки расширяются и разрушаются, взаимодействуя с клеткой и механически разрушая ее.

Однако целью исследования, опубликованного на днях, было проверить точность лазерного прибора при диагностике ЦОК. Но даже при использовании в режиме диагностики с низким энергопотреблением лазер убил значительное количество клеток у шести пациентов.

По словам Жарова, у одного участника удалось уничтожить 96% проходящих через сосуд раковых клеток. Ученый надеется, что в будущем, когда они увеличат мощность устройства, технология станет еще более эффективной в терапевтических целях.

Жаров придумал идею этой технологии более десяти лет назад, и с тех пор он испытывает лазерный луч на животных и демонстрирует его безопасность Управлению по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA), одобрившему клиническое испытание.

Это первая неинвазивная диагностика ЦОК, успешно продемонстрированная на людях.

Было предложено, по крайней мере, сотня других устройств, предназначенных для мониторинга циркулирующих опухолевых клеток. Но большинство из этих систем требуют забора крови и анализа вне тела, в специальной лаборатории. Только одно такое устройство получило зеленый свет FDA: анализатор CellSearch размером с духовой шкаф.

При этом ближайший конкурент умного лазера обрабатывает небольшие образцы крови, обеспечивая врачу смутное представление о реальной ситуации в кровотоке. Разумеется, данный вид диагностики не снискал популярности в клинической практике.

Исследователи из Мичиганского университета в апреле 2019 объявили, что добились прогресса в этом направлении. Их наручное устройство выкачивает кровь из организма, захватывает ЦОК, а затем возвращает очищенную кровь обратно в кровоток.

Тем не менее, в доклиническом исследовании на собаках устройство обрабатывало только пару столовых ложек крови животных в течение двух-трех часов сложной процедуры.

В будущем Жаров и его коллеги испытают устройство на большей популяции людей и комбинируют его с традиционными методами лечения рака, чтобы оценить его влияние на метастатические процессы. Возможно, простой прибор повлияет на жизнь больных метастатическим раком больше, чем дорогостоящая таргетная терапия.

Константин Моканов: магистр фармации и профессиональный медицинский переводчик

В ходе испытаний "Цитофон" обнаружил циркулирующие раковые клетки у 27 из 28 пациентов с меланомой.
Фото E.I. Galanzha et al., Science Translational Medicine.

Опухолевые клетки, которые распространяют рак по всему организму через кровоток, столкнутся с новым врагом – лазерным лучом. Направленный на кожу пациента, он будет обнаруживать и уничтожать их, предотвращая тем самым возникновение вторичных очагов опухоли.

Новую методику борьбы со страшным заболеванием представила команда под руководством профессора Владимира Жарова (Vladimir Zharov) из Университета медицинских наук Арканзаса. Специалисты создали неинвазивное устройство под названием Cytophone ("Цитофон"), которое объединяет лазерные, ультразвуковые и акустические технологии.

Учёные поясняют, что распространение рака, или метастазирование, является основной причиной смерти от этого заболевания.

Рак распространяется, когда клетки первичных опухолей начинают путешествовать через кровоток и лимфатическую систему, оседая в новых областях тела и образуя вторичные очаги опухоли. Таким образом, болезнь может прогрессировать, даже когда первичная опухоль удалена.

Поэтому специалисты ищут способы уничтожать такие клетки до того, как они успеют обосноваться на новом месте.

Чтобы доказать состоятельность концепции, команда пригласила принять участие в испытании "Цитофона" пациентов с меланомой – одной из самых агрессивных форм рака кожи.

Процедура происходит следующим образом. Лазер, направленный на вену пациента, разогревает объекты, циркулирующие по организму вместе с кровью. Клетки меланомы поглощают больше энергии лазерного луча, чем нормальные клетки: тёмные наночастицы пигмента меланина в них быстро нагреваются и расширяются.

Это тепловое расширение создаёт звуковые волны (фотоакустический эффект), и такой "ответ" улавливается небольшим ультразвуковым преобразователем, размещённым над кожей рядом с лазером.

Дальше дело за программным обеспечением с быстрыми алгоритмами обработки сигналов: система сообщает врачу, когда раковые клетки таким образом обнаруживают себя в кровотоке.

При этом тот же лазер можно использовать для уничтожения плавающих в крови опухолевых клеток в режиме реального времени. Тепло от лазера вызывает образование пузырьков пара на этих клетках. Пузырьки расширяются и лопаются, взаимодействуя с клеткой и механически разрушая её.

В ходе испытаний система обнаружила циркулирующие раковые клетки у 27 из 28 пациентов, на что ушло от 10 секунд до 60 минут. У контрольной группы здоровых добровольцев прибор не обнаружил раковых клеток (таким образом была проведена проверка на ложные срабатывания).

Чувствительность "Цитофона" превысила тот же показатель существующих систем в тысячу раз. По словам исследователей, аппарат может обнаружить одну раковую клетку в литре крови (на исследование такого объёма уходит около часа).

Для традиционных на сегодняшний день анализов требуется образец крови объёмом 7,5 миллилитра. Но если концентрация раковых клеток в крови человека мала, то анализ не выявит в образце "плохих парней".

"Цитофон" же сумел обнаружить эти клетки даже в тех случаях, когда меланома не имела внешних признаков, то есть не была видна на коже, поскольку либо была слишком мала (ранние стадии), либо уже была удалена хирургическим путём.

Хотя целью данного исследования была проверка диагностических способностей устройства, учёные продемонстрировали его эффективность и в уничтожении раковых клеток.

Даже работая в низкоэнергетическом режиме диагностики, лазер убил значительное количество "вредителей" у шести пациентов. У одного из них, в частности, было уничтожено 96% опухолевых клеток, попавших под лазерный луч, сообщают исследователи.

Отмечается, что никаких побочных эффектов при этом не наблюдалось, здоровые клетки крови от воздействия лазера не пострадали.

Команда Жарова добавляет, лазер будет работать на поражение ещё более эффективно, когда в будущих исследованиях увеличится его мощность.

Кстати, идея создания "Цитофона" появилась у Владимира Жарова более десяти лет назад. С тех пор было проведено немало работы, в том числе доклинические испытания на животных и демонстрационные тесты, на основании которых клинические испытания одобрило Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA).

Это первый неинвазивный метод выявления циркулирующих в крови раковых клеток, который был испробован на людях.

Ранее было предложено по меньшей мере сто других устройств для подобного мониторинга. Эти системы обычно подразумевают отбор крови из вены и анализ вне тела.

Однако лишь одно такое устройство получило одобрение FDA для использования в медицинской практике. По размерам оно походит на духовой шкаф и обрабатывает небольшие образцы крови, предоставляя на выходе только снимок "вредителей". Этот вид диагностики используется при стандартном лечении рака, но крайне редко.

В самом ближайшем будущем "Цитофон" ожидают более крупные клинические испытания, а также проверка его совместимости с традиционными способами лечения меланомы. Ожидается, что новая технология усилит действие противораковых препаратов.

Также новое устройство поможет отследить эффективность противораковой терапии, фиксируя снижение концентрации плавающих в крови клеток опухоли. Такой мониторинг можно будет проводить регулярно, чтобы следить за динамикой лечения.

Жаров и его коллеги не исключают, что в будущем "Цитофон" можно будет применять и для диагностики других типов метастатического рака. Для этого соответствующие клетки нужно будет пометить, к примеру, наночастицами золота, которые, как меланин, вызовут нагревание клеток.

В заключение отметим, что фотоакустический эффект был впервые описан Александром Беллом в 1880 году, когда он передавал голосовые сигналы по аппарату под названием фотофон. Команда по аналогии окрестила своё устройство "Цитофоном", что в вольном переводе означает "сигнал, идущий из клетки".

Подробнее о своей разработке специалисты рассказывают в статье, представленной в журнале Science Translational Medicine.

Новый прибор обнаруживает в организме вещества, которые могут вызывать раковые опухоли и другие серьезные заболевания

05.03.2015 в 16:42, просмотров: 15537

Специалисты новосибирского Института физики полупроводников (ИФП) СО РАН создали прибор для обнаружения в организме веществ-маркеров раковых опухолей и других серьезных заболеваний, таких как гепатит В и С, он также может применяться и в других областях, например, для поиска взрывчатых веществ или наркотиков.

Тестер выявляет в организме пациента вещества-маркеры раковых опухолей и других серьёзных заболеваний. Чувствительность разработки новосибирских учёных такова, что она способна обнаружить даже несколько молекул-маркеров заболевания в крови, слюне и образцах тканей человека.

Попов отметил, что технологию можно применять для обнаружения различных веществ в очень малой концентрации, например, нескольких молекул вещества-маркера рака в миллилитре крови. Это особенно важно на ранней стадии заболевания, когда опухоль еще не развилась, и обнаружить болезнь традиционными способами не получится.

При этом способы диагностики могут быть разнообразными - в зависимости от конфигурации, прибор может зафиксировать присутствие различных веществ в слюне, крови, образцах других тканей человека.

Помимо рака, технология позволяет диагностировать и другие болезни, такие как гепатит В и С, а также может применяться и в других областях, например, для поиска взрывчатых веществ или наркотиков.

Новая технология позволяет применять прибор для работы в самом чувствительном диапазоне, так называемом "подпороговом". Разработка уже готова к внедрению в производство.

Онкологические заболевания являются одной из основных причин заболеваемости и смертности во всем мире. Ожидается, что за ближайшие 20 лет число новых случаев заболевания возрастет примерно на 70%. Около одной трети случаев смерти от рака вызваны 5 основными факторами риска, которые связаны с поведением и питанием, такими как высокий индекс массы тела, недостаточное употребление в пищу фруктов и овощей, отсутствие физической активности, употребление табака и употребление алкоголя.

Употребление табака является самым значительным фактором риска развития рака, который приводит почти к 20% глобальных случаев смерти от рака и примерно 70% глобальных случаев смерти от рака легких, информирует who.int. Инфекции, вызывающие рак, такие как HBV/HCV и HPV, приводят к 20% случаев смерти от рака в странах с низким и средним уровнем дохода. Более 60% новых случаев заболевания раком зарегистрированы в странах Африки, Азии и Центральной и Южной Америки. В этих регионах происходит 70% всех случаев смерти от рака.

Рак — это общее обозначение большой группы болезней, которые могут поражать любую часть тела. Используются также такие термины, как злокачественные опухоли и новообразования. Характерным признаком рака является быстрое образование аномальных клеток, прорастающих за пределы своих обычных границ и способных проникать в близлежащие части тела и распространяться в другие органы. Этот процесс называется метастазом. Метастазы являются основной причиной смерти от рака.

Основными типами рака являются:

рак легких – 1,59 миллиона случаев смерти (2012);

рак печени – 745 000 случаев смерти;

рак желудка – 723 000 случаев смерти;

рак толстого кишечника – 694 000 случаев смерти;

рак молочной железы – 521 000 случаев смерти;

рак пищевода – 400 000 случаев смерти.

При раннем выявлении и лечении рака смертность от этой болезни можно уменьшить. Существует два способа раннего выявления рака. Осведомленность о ранних признаках и симптомах (для таких типов рака, как рак кожи, шейки матки, молочной железы, прямой кишки или полости рта) позволяет обращаться для диагностики и лечения на ранних стадиях. Раннее диагностирование особенно важно там, где отсутствуют эффективные методы скрининга или не проводятся мероприятия по скринингу и лечению, например, во многих странах с ограниченными ресурсами. При отсутствии каких-либо мероприятий по раннему выявлению или скринингу и лечению заболевания пациентов диагностируются на очень поздних стадиях, когда радикальное лечение уже не может помочь.

Целью скрининга является выявление людей с нарушениями, позволяющими предполагать какие-либо определенные раковые заболевания или предрак, и быстрое направление таких людей для диагностирования и лечения. Программы скрининга особенно эффективны для часто встречающихся типов рака, в отношении которых существуют эффективные по стоимости, недорогие, приемлемые и доступные для большинства населения, подвергающегося риску, скрининг-тесты.

Примеры методов скрининга:

визуальная проверка с применением уксусной кислоты (VIA) с целью выявления рака шейки матки в условиях с ограниченными ресурсами;

тестирование на ВПЧ для выявления рака шейки матки;

ПАП-тест на рак шейки матки в странах со средним и высоким уровнем дохода;

маммография для выявления рака молочной железы в странах с высоким уровнем дохода.