Jest alternatywa dla bolesnych biopsji

Brytyjscy naukowcy opracowali plaster zawierający dziesiątki milionów mikroskopijnych nanoigieł. Sugerują, że mógłby on zastąpić bolesne tradycyjne biopsje – informuje pismo „Nature Nanotechnology”.

Nanoigłowy plaster, który bezboleśnie zbiera informacje molekularne z tkanek bez ich usuwania

.Biopsja to zabieg diagnostyczny, który polega na pobraniu z ciała pacjenta próbki tkanki lub komórek w celu zbadania pod mikroskopem. Dzięki temu można ustalić charakter patologicznej zmiany (na przykład sprawdzić, czy to nowotwór), określić jej typ oraz stopień zaawansowania.

Biopsje należą do najczęstszych procedur diagnostycznych – co roku na świecie wykonuje się ich miliony. Jednak są inwazyjne, mogą powodować ból i powikłania, co często zniechęca pacjentów do poszukiwania wczesnej diagnozy lub dalszych badań. Poza tym tradycyjne biopsje usuwają fragmenty tkanki, co ogranicza częstotliwość ich stosowania w przypadku chorych narządów, takich jak mózg.

Teraz interdyscyplinarny zespół naukowców z King’s College London (Wielka Brytania) opracował nanoigłowy plaster, który bezboleśnie zbiera informacje molekularne z tkanek bez ich usuwania lub uszkadzania. Autorzy wynalazku sugerują, że dzięki niemu możliwe powinno być monitorowanie chorób, takich jak nowotwory czy alzheimer, w czasie rzeczywistym, i wykonywanie wielu powtarzalnych testów z tego samego obszaru. Ponieważ nanoigły są 1000 razy cieńsze od ludzkiego włosa i nie usuwają tkanki – nie powodują bólu ani uszkodzeń, proces jest mniej bolesny dla pacjentów w porównaniu ze standardowymi biopsjami. Może w wielu przypadkach oznaczać wcześniejszą diagnozę i bardziej regularne monitorowanie, zmieniając sposób śledzenia i leczenia chorób.

Dr Ciro Chiappini, który kierował badaniami, powiedział: „Pracujemy nad nanoigłami od dwunastu lat, ale to nasze największe osiągniecie. Otwiera świat możliwości dla osób z rakiem mózgu, chorobą Alzheimera i dla rozwoju medycyny spersonalizowanej”.

Plaster jest pokryty dziesiątkami milionów porowatych, krzemowych nanoigieł. W badaniach przedklinicznych zespół zastosował go do tkanki nowotworowej mózgu pobranej od ludzi i od myszy, będących modelem choroby (glejaka). Nanoigły wyekstrahowały molekularne „odciski palców” — w tym lipidy, białka i mRNA — z komórek, bez usuwania lub uszkadzania tkanki.

Tradycyjne biopsje mają ograniczone możliwości

.Taki „odcisk tkanki” jest następnie analizowany za pomocą spektrometrii masowej i sztucznej inteligencji, co daje zespołom opieki zdrowotnej szczegółowy wgląd w to, czy guz jest obecny, jak reaguje na leczenie i jak choroba postępuje na poziomie komórkowym.

„To podejście dostarcza wielowymiarowych informacji molekularnych z różnych typów komórek w tej samej tkance” – wskazał dr Chiappini. – „Tradycyjne biopsje po prostu nie są w stanie tego zrobić. A ponieważ proces ten nie niszczy tkanki, możemy pobrać próbkę tej samej tkanki wiele razy, co wcześniej było niemożliwe”.

Ta technologia mogłaby być stosowana podczas operacji mózgu, aby pomóc chirurgom podejmować szybsze, bardziej precyzyjne decyzje. Na przykład poprzez zastosowanie pokrytego nanoigłami plastra na podejrzanym obszarze, wyniki można uzyskać w ciągu 20 minut i w czasie rzeczywistym kierować decyzjami dotyczącymi usuwania tkanki nowotworowej.

Wykonane przy użyciu tych samych technik produkcyjnych co chipy komputerowe, nanoigły można zintegrować ze zwykłymi urządzeniami medycznymi, takimi jak bandaże, endoskopy i soczewki kontaktowe.

„To może być początek końca bolesnych biopsji” – ocenił dr Chippani. – „Nasza technologia otwiera nowe sposoby diagnozowania i monitorowania chorób w sposób bezpieczny i bezbolesny – pomagając lekarzom i pacjentom podejmować lepsze, szybsze decyzje”.

Przełom był możliwy dzięki wysoce interdyscyplinarnej współpracy w zakresie nanoinżynierii, onkologii klinicznej, biologii komórki i sztucznej inteligencji. Każda z tych dziedzin wnosiła niezbędne narzędzia i perspektywy, które razem otwierały nowe podejście do diagnostyki nieinwazyjnej.

Zdrowie – nikt się nie dowie, jako smakujesz, aż się zepsujesz

”W 2020 roku na całym świecie zdiagnozowano ponad 19 milionów nowych przypadków nowotworów (w tym w Polsce ok. 170 000), a 10 milionów ludzi z tego powodu zmarło. Oczekuje się, według Global Cancer Observatory, że do 2040 roku obciążenie to wzrośnie do około 30 milionów nowych przypadków raka rocznie i 16 milionów zgonów, a nowotwory staną się główną przyczyną śmierci. Tymczasem wiele zachorowań na nowotwory można przypisać potencjalnie modyfikowalnym czynnikom ryzyka. Znajomość tego faktu jest absolutnie kluczowa dla rozwoju skutecznych strategii zapobiegania chorobom nowotworowym”.

„Niedawno w renomowanym międzynarodowym czasopiśmie medycznym „Lancet” konsorcjum Global Burden of Disease Study 2 opublikowało badania związków między wskaźnikami czynników ryzyka (metabolicznego, zawodowego, środowiskowego i behawioralnego) a nowotworami na całym świecie”.

„Korzystając z szacunków dotyczących zachorowalności na raka, śmiertelności i danych dotyczących czynników ryzyka z 204 krajów oraz obejmujących czynniki ryzyka, od palenia tytoniu do narażenia na działanie czynników rakotwórczych w miejscu pracy, autorzy stwierdzili, że 4,45 miliona zgonów wynika z wystąpienia wymienionych czynników ryzyka. Stanowi to ogółem aż 44,4 proc. zgonów z powodu nowotworów. Jednocześnie skutkowało to utratą 105 milionów lat życia skorelowanych z niepełnosprawnością. Dane te są alarmujące”.

”Palenie tytoniu odpowiadało za 36,3 proc. zgonów z powodu raka u mężczyzn i 12,3 proc. u kobiet, spożywanie alkoholu – za 6,9 proc. zgonów z powodu raka u mężczyzn i 2,3 proc. u kobiet. Z kolei otyłość (stwierdzana w oparciu o wysoki wskaźnik Body Mass Index – BMI) odpowiadała za 4,2 proc. zgonów z powodu raka u mężczyzn i 5,2 proc. u kobiet. Odkryto również bardzo niepokojący, ponad 20-procentowy wzrost zgonów z powodu nowotworów w latach 2010–2019, który można przypisać powyższym możliwym do uniknięcia przyczynom. Zauważono także, że czynniki ryzyka metabolicznego odgrywały rosnącą rolę. Rośnie też liczba nowotworów związana z czynnikami dietetycznymi i hormonalnymi, w tym zwłaszcza nowotworów piersi i prostaty”.

LINK DO TEKSTU:  https://wszystkoconajwazniejsze.pl/prof-piotr-czauderna-zdrowie/

PAP/MB