Ακτίνα λέιζερ εντοπίζει τα καρκινικά κύτταρα

Με τη βοήθεια ακτίνων λέιζερ οι γιατροί μπορούν τώρα να πάρουν τα αποτυπώματα ζωντανών κυττάρων του σώματος, εξακριβώνοντας αν παρουσιάζουν παθολογικές αλλοιώσεις που μπορεί να οδηγήσουν σε καρκίνο. Αυτή η πρωτοποριακή μέθοδος εφαρμόζεται για τη διάγνωση του καρκίνου του στομάχου και οι ασθενείς δεν χρειάζεται να υποστούν σοβαρές και οδυνηρές εξετάσεις.

Ιοί, τοξικές ουσίες, δηλητήρια, ιοντίζουσα ακτινοβολία και πολλά άλλα στρεσογόνα αίτια μπορούν δυνητικά, μέσω της διατάραξης της βιοχημικής λειτουργίας των υγιών κυττάρων, να οδηγήσουν σε καρκινογένεση. H χειρότερη εκδοχή αφορά στη μετάλλαξη των κυττάρων σε κακοήθη. Τότε ο καρκίνος έχει κάνει την εμφάνιση του. H διάγνωση των πρώτων σταδίων του καρκίνου έως τώρα γίνεται με τη διαδικασία της βιοψίας και των αναλύσεων.

Με μια νέα τεχνική που βασίζεται στο λέιζερ, οι γιατροί μπορούν να αναλύσουν τις βιοχημικές διεργασίες σε ζωντανά κύτταρα στα εσωτερικά όργανα του σώματος πολύ πριν από την εκδήλωση της ασθένειας. To νέο όπλο των γιατρών κατά του καρκίνου ονομάζεται «ενδοσκοπική μέθοδος Raman». Με τη συγκεκριμένη μέθοδο λαμβάνεται το αποτύπωμα της βιοχημικής κατάστασης των κυττάρων. H βασική τεχνική είναι γνωστή εδώ και μερικά χρόνια, όμως μόλις την περασμένη χρονιά ο Zhiwei Huang, του Εθνικού Πανεπιστημίου της Σιγκαπούρης, πέτυχε, συνδυάζοντας τη με άλλες τεχνικές, να την εξελίξει. Έτσι μπορούν να εντοπιστούν τα πρώτα στάδια του καρκίνου του στομάχου.

Εξετάζεται κάθε κύτταρο

H ενδοσκοπική μέθοδος Raman λειτουργεί ως εξής: Ακτίνα λέιζερ ορισμένου μήκους κύματος εκπέμπεται σε ιστό. Ένα μικρό μέρος της ενέργειας του φωτός απορροφάται από τις διάφορες πρωτεΐνες, τα λιπίδια και το DNA των κυττάρων. Αυτά, με τη σειρά τους, απελευθερώνουν πολύ γρήγορα την ενέργεια με τη μορφή φωτός σε κάπως διαφορετικά μήκη κύματος. Στη Φυσική η διαδικασία αυτή αποκαλείται «μη ελαστική σκέδαση». Σε συνάρτηση με το μόριο στο οποίο θα προσπέσει η ακτίνα λέιζερ, το ανακλώμενο φως λαμβάνει μήκος κύματος μικρότερο ή μεγαλύτερο της αρχικής ακτίνας λέιζερ.

Οι 32 οπτικές ίνες στην κορυφή του ενδοσκοπίου καταγράφουν το ανακλώμενο φως, ενώ ο υπολογιστής με τον οποίο συνδέεται υπολογίζει τις αλλαγές στο μήκος κύματος του φωτός, εξακριβώνοντας κατ’ αυτό τον τρόπο και το χρώμα τους. Av ορισμένα κύτταρα έχουν αρχίσει να συμπεριφέρονται μη ομαλά και οδεύουν προς την κακοήθεια, τότε η βιοχημική σύνθεση των μορίων αρχίζει να διαφοροποιείται. Συγκρίνοντας το ανακλώμενο φως από τα άρρωστα κύτταρα σε σχέση με τα υγιή μάς αποκαλύπτεται το αποτύπωμα τους.

H ενδοσκοπική μέθοδος Raman αναλύει ιστό 1 χιλιοστού προς κάθε κατεύθυνση. Παρά το μικρό μέγεθος, το δείγμα περιέχει γύρω στο Ί εκατομμύριο κύτταρα. Με τη νέα μέθοδο μπορούν να διενεργηθούν μετρήσεις και σε μεμονωμένα κύτταρα για την αναλυτική μελέτη των πρωτεϊνών και των λιπιδίων. Ωστόσο, οι αναλύσεις διευκολύνονται αν προηγηθεί βιοψία στο εργαστήριο, όπως εξηγεί ο Zhiwei Huang, που εφαρμόζει τη νέα μέθοδο σε διάφορα νοσοκομεία της Σιγκαπούρης.

Ανάλυση κατευθείαν στο στομάχι

To 2010, η ερευνητική ομάδα του Zhiwei Huang δημοσίευσε τα πορίσματα δύο κλινικών ερευνών που στηρίχθηκαν στην εξέταση με τρεις διαφορετικούς τρόπους ασθενών με στομαχικές παθήσεις ύποπτες να μετεξελιχθούν σε καρκίνο.

Ο πρώτος τρόπος διάγνωσης αφορούσε σε ένα είδος ελέγχου με βιοψία στο στομαχικό σάκο, καθώς και τις συνηθισμένες εξετάσεις στο μικροσκόπιο, για να εντοπιστούν πιθανές αλλοιώσεις κυττάρων. Στο δεύτερο τρόπο διάγνωσης έγιναν αναλύσεις στο εργαστήριο από δείγμα που είχε αφαιρεθεί από ενδοσκόπιο Raman, που κατέγραψε αποτυπώματα, αναζητώντας κακοήθη κύτταρα. Στην τρίτη μορφή διάγνωσης οι αναλύσεις έγιναν μέσα στο στομαχικό σάκο με τη βοήθεια του ενδοσκοπίου, χωρίς τη διενέργεια βιοψίας.

Με τις τρεις μεθόδους διάγνωσης αποδείχθηκε ότι η ενδοσκοπική μέθοδος Raman εντοπίζει εξίσου καλά αλλοιώσεις των κυττάρων με την καθιερωμένη ιστολογική ανάλυση στο εργαστήριο. Και, αν η μέθοδος Raman επιτύχει τη διενέργεια των αναλύσεων απευθείας, χωρίς να απαιτείται παράλληλα και βιοψία, θα είναι καλύτερα για τους ασθενείς, καθώς θα απαλλάσσονται από το άλγος οδυνηρών εξετάσεων.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι και οι τρεις μέθοδοι λειτουργούν πολύ ικανοποιητικά. To ενδοσκόπιο Raman αναγνώρισε όλα τα κύτταρα που είχαν προσβληθεί από το ελικοβακτήριο του πυλωρού, το οποίο ευθύνεται για το έλκος στομάχου, που ενίοτε προκαλεί καρκινογένεση. Με το ενδοσκόπιο Raman εντοπίστηκε επίσης το 80% των ιστολογικών δειγμάτων με αρχικές προκαρκινωματώδεις βλάβες. To στάδιο αυτό αποκαλείται «μεταπλασία». Av ο γιατρός μπορέσει να καταπολεμήσει το βασικό παράγοντα που στρεσάρει το κύτταρο, όπως το ελικοβακτηρίδιο, είναι δυνατό να αναστραφεί η διαδικασία και να αποτραπεί η εκδήλωση καρκίνου.

Τα αποτελέσματα έδειξαν επίσης ότι η διάγνωση απευθείας στο στομάχι του ασθενούς ήταν επιτυχημένη σε ποσοστό που υπερέβη το 94% των περιπτώσεων, καθώς εντοπίστηκαν οι πρώτες παθολογικές αλλοιώσεις των κυττάρων – που θεωρούνται προάγγελοι του καρκίνου. «Η ικανότητα του ενδοσκοπίου Raman να αναλύει τα μόρια των κυττάρων αποτελεί ισχυρότατο όπλο στη διάγνωση των πρώτων σταδίων του καρκίνου απευθείας στο σώμα του ασθενούς, εδώ και τώρα, κατά τη διάρκεια μιας συνηθισμένης επίσκεψης στο γιατρό» επισημαίνει ο Zhiwei Huang.

H έγκαιρη διάγνωση δεν θα ωφελήσει μόνο τους ασθενείς με καρκίνο του στομάχου, υπόσχονται οι ερευνητές. H νέα τεχνική που αναπτύχθηκε μπορεί να χρησιμοποιηθεί και σε άλλα όργανα του σώματος, όπως πνεύμονες ή ουροδόχο κύστη, αν γίνει χρήση ευέλικτου ενδοσκοπίου που να μπορεί να εισέλθει με ευκολία στον οργανισμό από τις αναπνευστικές οδούς ή την ουρήθρα.

Με την ενδοσκοπική μέθοδο Raman η διάγνωση μπορεί να γίνει κατευθείαν στο στομαχικό σάκο. Προσδοκάται δε ότι σύντομα θα μπορεί να εφαρμοστεί διαγνωστικά και σε άλλα εσωτερικά όργανα του σώματος.

<>Πηγή: Science Illustrated