Skalpel odróżniający guz od zdrowej tkanki i „elektroniczny nos” to nowa broń lekarzy w walce z rakiem.

Nowa technologia pozwala chirurgom już podczas operacji niezwykle precyzyjne ocenić, czy nie pozostawili zmienionej chorobowo tkanki. To oznacza lepsze późniejsze leczenie i mniejsze ryzyko nawrotu choroby. Opracowany przez brytyjski zespół nowatorski iKnife to połączenie przyrządu do elektrochirurgii z aparatem do analizy chemicznej. W testach iKnife prawidłowo zdiagnozował próbki tkanki od 91 pacjentów. Ani razu się nie pomylił.

– To fantastyczna innowacja i bardzo obiecująca technika dla praktycznie każdego typu operacji chirurgicznych – komentuje dla agencji Reuters Emma King, chirurg z Southampton Hospital.

W podobny sposób działają prototypowe detektory („elektroniczne nosy”) pozwalające z łatwością diagnozować pacjentów z różnymi typami nowotworów.

Nóż z inteligencją

Jeżeli chirurg wytnie za mało, ryzykuje pozostawieniem komórek nowotworowych. Wtedy konieczna jest następna operacja. Tak dzieje się w przypadku nawet 20 proc. operacji piersi – przypominają naukowcy z Imperial College London, gdzie powstał iKnife. Wycięcie z marginesem niepotrzebnie niszczy zdrową tkankę.

Na rozwiązanie tego problemu wpadł Zoltan Takats. Połączył dwa urządzenia – pierwszym jest nóż elektrochirurgiczny. To przyrząd, który działa na zasadzie przepływu przez ostrze prądu elektrycznego wysokiej częstotliwości.

Drugim potrzebnym Takatsowi urządzeniem był aparat do analizy chemicznej – spektrometr masowy. Działa on na zasadzie analizy par pozostałych po „przypalanej” tkance.

Specjaliści z Imperial College wprowadzili do pamięci urządzenia wzorce dla różnych typów nowotworów. Spektrometr czuwający nad działaniem elektronoża na bieżąco porównuje to, co zostaje z ciętej tkanki, ze wzorcami tkanek nowotworu. iKnife daje wynik w trzy sekundy.

Według „Science Translational Medicine”, analiza chemiczna iKnife może być również wykorzystywana do określania obecności bakterii w operowanej tkance. W ten sposób można nawet odróżnić mięso wołowe od koniny – reklamuje Zoltan Takats.

Opracowanie prototypu kosztowało ok. 200 tys. funtów. Testy urządzenia z udziałem grupy 1000–1500 pacjentów mogą potrwać nawet 2–3 lata.

Trwają już natomiast testy elektronicznych detektorów wykrywających charakterystyczne dla nowotworów substancje chemiczne w oddechu i moczu. Badanie jest błyskawiczne i nieinwazyjne, a pozwala na wykrycie choroby we wczesnym etapie rozwoju.

Elektroniczny nos

Jednym z pierwszych był zaprezentowany w 2004 roku detektor raka płuc skonstruowany przez zespół Corrado Di Natale z Uniwersytetu Rzymskiego. Podczas testów wykonanych w szpitalu Forlani zbadano 60 pacjentów, z czego u 35 wykryto chorobę. Nos nie pomylił się ani razu, wskazując wszystkich pacjentów z rakiem.

Podobnie działający wykrywacz, tyle że „dostrojony” do substancji charakterystycznych dla raka jelita grubego skonstruował zespół kierowany przez dr. Donato Altomare. W badaniach z udziałem ok. 80 pacjentów „nos” dał poprawne wyniki w 76 proc. Ten typ raka diagnozuje się zwykle stosując test na zawartości krwi w kale, a później poddając pacjenta nieprzyjemnej kolonoskopii.

Najnowszym dziełem naukowców jest urządzenie wykrywające substancje charakterystyczne dla raka pęcherza w moczu pacjenta. Jak twierdzi prof. Norman Ratcliffe z Uniwersytetu Zachodniej Anglii, urządzenie dawało poprawne wyniki w 9 na 10 przypadkach. – Odczytuje skład gazów po podgrzaniu próbki – mówi badacz i przypomina, że pomysł naukowcy ściągnęli od… psów.

Nie ma to jak pies

Niezwykła precyzja psiego nosa zadziwiła onkologów jeszcze w 1989 roku, kiedy zorientowano się, że wyszkolone zwierzęta wyczuwają zapach nowotworów skóry, jelita, piersi i pęcherza moczowego. W testach z odpowiednio wytresowanymi owczarkami niemieckimi i labradorami psi nos potrafił wywęszyć raka u 71 proc. pacjentów.

– W oddechu pacjentów na przykład z rakiem płuc znajdują się substancje chemiczne, które może wyczuć pies. Nie wiadomo jednak dotąd, jakie to dokładnie substancje, bo psy nie wytłumaczą nam biochemii raka – mówi autor tych badań dr Thorsten Walles ze Szpitala Schillerhoehe.

Podobnie uważa dr Hideto Sonoda z Uniwersytetu Kiusiu, który wyszkolił ośmioletnią labradorkę Marine do wykrywania raka jelita grubego: – Wprowadzenie psów do praktyki klinicznej może być trudne, między innymi dlatego, że koszty wyszkolenia psa są bardzo wysokie. Ważne jest, że zapach raka rzeczywiście istnieje, ale jaki to zapach – na razie wie tylko pies.

Piotr Kościelniak

Rzeczpospolita