"Біомедичне татуювання" може рано заразитися раком
Часто рак залишається не виявленим до його запущених стадій, коли його лікування стає дуже важким та перспективами менш перспективними. Але дослідники зі Швейцарії розробляють імплантат, який міг би попереджати "тих, хто їх носить", про наявність раку на ранніх термінах.
Нещодавно ЗМІ були завалені новинами про «розумні татуювання», розробленими дослідниками з Гарвардського університету в Кембриджі, Массачусетс.
Вони допомагають контролювати стан здоров’я за допомогою біочутливих чорнил, які змінюють колір відповідно до модифікуючого складу інтерстиціальної рідини в організмі.
Зараз професор Мартін Фуссенеггер - з кафедри науки та інженерії біосистем Eidgenössische Technische Hochschule Zürich у Швейцарії - разом із командою дослідників розробив прототип ще однієї такої "татуювання" з точною метою: виявлення можливої присутності ракових захворювань клітини рано.
У багатьох видів раку діагностують пізно, що зменшує ефективність лікування та може означати, що люди, швидше за все, не побачать позитивних довгострокових результатів для здоров'я.
"Раннє виявлення значно збільшує шанс на виживання", - пояснює професор Фуссенеггер, додаючи:
«Наприклад, якщо рак молочної залози виявлено на ранніх термінах, шанс на одужання становить 98 відсотків; однак, якщо пухлина діагностується занадто пізно, лише 1 з 4 жінок має великі шанси на одужання. “
«Сьогодні, - продовжує він, - люди зазвичай звертаються до лікаря лише тоді, коли пухлина починає створювати проблеми. На жаль, на той момент часто буває занадто пізно ".
Професор Фуссенеггер та команда вважають, що цю ситуацію в майбутньому може значно покращити спеціальний розроблений ними шкірний імплантат, який вони називають "біомедичною татуюванням".
Їх біомедичне татуювання розпізнає чотири найпоширеніші типи раку, які також часто виявляються пізно, а саме: рак молочної залози, рак легенів, рак передміхурової залози та товстої кишки.
Дослідники провели техніко-економічне обгрунтування, в ході якого вони перевірили ефективність та точність свого прототипу на мишах та на свинячій шкірі.
Їх результати, які до цього часу були багатообіцяючими, публікуються в журналі Наука поступальної медицини.
Як працює імплантат
На самих ранніх стадіях розвитку раку рівень кальцію в крові стає надзвичайно підвищеним у результаті явища, відомого як «гіперкальціємія». Дослідження показали, що у 30 відсотків людей, у яких діагностована форма раку, підвищена концентрація кальцію в їх системах.
Імплантат складається з ряду «генетичних компонентів», які вбудовуються в клітини організму; Після введення під шкіру цей імплантат зможе контролювати рівень кальцію в крові.
Якщо ці рівні ненормально зростають, меланін - природний пігмент організму - тоді «заливає» генетично модифіковані клітини, надаючи їм вигляд коричневої родимки. Таким чином, "користувач" буде дуже рано попередити про будь-які явні ознаки раку.
"Потім імплантант повинен звернутися до лікаря для подальшого обстеження після появи родимки", - говорить професор Фуссенеггер.
"Родимка не означає, що людина, швидше за все, скоро помре", - додає він. Навпаки, перевізник повинен просто сприймати це як ранній знак того, що їм може знадобитися перевірити стан свого здоров'я.
Крім того, імплантат "призначений насамперед для самоконтролю, що робить його дуже економічно вигідним", як зазначає проф. Фуссенеггер.
Однак, якщо людина не бажає піддаватися потенційному стресу, який штучний «родимка» може «засвітитися» в будь-який час і потенційно сигналізувати про рак, у нього буде інший варіант.
Професор Фуссенеггер та його колеги також розробили альтернативний стиль імплантації, при якому кольоровий маркер гіперкальціємії стає видимим лише під спеціальним червоним світлом, подібним до поняття "невидимі чорнило".
Це означає, що носій імплантату потребуватиме "регулярної перевірки, яку може проводити їхній лікар", говорить професор Фуссенеггер.
Найближчі випробування та випробування
Дотепер проведені тести підтвердили, що імплантат надійний як діагностичний засіб, але він має деякі недоліки. Основна проблема полягає в тому, що він не має тривалого “терміну придатності”, тому його доведеться “оновлювати” неодноразово.
“За даними інших досліджень, інкапсульовані живі клітини зберігаються близько року, - зазначає проф. Фуссенеггер. Після цього вони повинні бути інактивовані та замінені ».
Ще одна зловина полягає в тому, що цей імплантат поки що є лише раннім прототипом, і перед тим, як його можна буде випробувати на людях, потрібно набагато більше досліджень. Шлях до того, щоб зробити біомедичне татуювання доступним для використання, є довгим і копітким.
"Постійний розвиток та, зокрема, клінічні випробування є трудомісткими та дорогими, чого ми, як наукова група, не можемо собі дозволити", - пояснює професор Фуссенеггер, зізнаючись, що загальний процес дослідження може закінчитися протягом десяти років.
Але чекати і докладати зусиль, додає він, однозначно варто, оскільки це концепція, яку можна адаптувати таким чином, щоб вона допомогла діагностувати безліч різних станів - від нейродегенеративних захворювань до гормональних порушень - на самому початку.
