Ексклузивно Астронавтът Майкъл Лопес-Алегрия с лекция във Физическия факултет

Унищожени с ултразвук тумори на плъхове не рецидивират. Изпитанията върху хора вече са в ход

Технологията може да предложи иновативен начин за лечение на ракови тумори

Ваня Милева Последна промяна на 21 април 2022 в 00:01 16165 0

Джън Сю и Теджасви Ворликар от Университета в Мичиган подготвят 700kHz, 260-елементен хистотриптичен ултразвуков датчик за работа. Кредит: Marcin Szczepanski, Michigan Engineering.

Унищожавайки 50-75% от чернодробния тумор, изследователите позволяват на имунната система на плъховете да изчисти останалите. При 80% от плъховете, лекувани по този начин, туморите не се появяват отново.

Звукът като скалпел

Ракът  атакува човешкото тяло много коварно, но изследователите имат ново оръжие срещу него, наречено хистотрипсия.

Хистотрипсията е основан на ултразвук подход, който използва високочестотен ултразвук, за да се насочи конкретно към тумора, без да се уврежда тъканите около него. Звукът генерира наноразмерни „мехурчета“ газове в целеви зони в човешкото тяло. Тези мехурчета се образуват и колапсират в рамките на микросекунди, създавайки ефект на кавитация и създавайки достатъчно налягане, което да разруши клетките в целевите тъкани, при това изключително точно.

„Резултатът е много прецизна аблация (изрязване), извършвана във фокусна точка от около 1 милиметър“, разказва Аманда Смолок (Amanda Smolock), която не е участвала в това проучване, но провежда изследване на ефектите от хистотрипсията върху хората. „Ето защо това може да е инструмент, който да се използва в области, които обикновено са били забранени или опасни с други инструменти, където се тревожим за увреждане на околните структури.”

Методът привлича огромно внимание през последните години, тъй като лечението е евтино и може да се използва за лечение на тумори, които не могат да бъдат третирани с конвенционални методи (поради тяхната маса, местоположение или стадий). В новото проучване изследователите искаха да видят дали методът работи, дори когато туморът не може да нацелен точно, което е в много ситуации от реалния живот. Това също позволява на екипа да тества ефективността на метода при по-малко от оптимални условия.

В това проучване върху 11 плъха са насочени само към 50-75% от тумора. Те откриват, че при 9 от 11 плъха, лекувани по този начин, туморите са били унищожени от имунната система и не са се върнали.

„Дори и да не се насочим към целия тумор, все пак можем да причиним регресия на тумора и също така да намалим риска от бъдещи метастази“, разказва Джън Сю (Zhen Xu), професор по биомедицинско инженерство в Университета в Мичиган и автор на изследването.

От 2001 г. лабораторията на Сю е пионер в използването на хистотрипсия срещу рака и дава забележителни резултати не само срещу чернодробни тумори, но и при мозъчна терапия и имунотерапия. Традиционните ултразвукови устройства не работят за този тип приложения, така че вместо това са използвали устройство, създадено от лабораторията на Сю. Устройството по същество е преобразувател, т.е. преобразувате една форма на енергия в друга - но в този случай има нужда изходът да бъде много специфичен вид звукова енергия.

„Нашият преобразувател, проектиран и построен в Университета в Мичиган, доставя ултразвукови импулси с висока амплитуда с дължина на микросекунди – акустична кавитация – за да се фокусира върху тумора специално, за да го разбие“, коментира Сю. "Традиционните ултразвукови устройства използват импулси с по-ниска амплитуда за изобразяване."

Ракът на черния дроб е един от най-опасните видове рак в световен мащаб и дори при множество възможности за лечение, прогнозата като цяло остава лоша и има висока честота на рецидив на тумора след първоначалното лечение. Новата техника предлага нова надежда за дълготрайно лечение, казват изследователите.

„Хистотрипсията е обещаващ вариант, който може да преодолее ограниченията на наличните понастоящем модалности на аблация и да осигури безопасна и ефективна неинвазивна аблация на чернодробен тумор“, коментира Теджасви Ворликар (Tejaswi Worlikar), докторант по биомедицинско инженерство. „Надяваме се, че нашите знания от това проучване ще мотивират бъдещи предклинични и клинични изследвания на хистотрипсия към крайната цел за клинично приемане на лечение с хистотрипсия при пациенти с рак на черния дроб.

От плъхове до хора. Кредит: Bader et al (2019).

Разбира се, това е просто изследване върху плъхове - няма гаранция, че същите резултати ще бъдат постигнати и при хората. Въпреки това, клиничните изпитания с хора вече са в ход. Отделен екип провежда изследване върху чернодробни тумори при хора. Те се провеждат от Froedtert & Medical College of Wisconsin Cancer Network и ще оценят въздействието на това иновативно лечение срещу първични и метастатични тумори на черния дроб. Обикновено лечението на този вид здравословен проблем е инвазивно и болезнено.

„Хистотрипсията е напълно различна“, обяснява Аманда Смолок, която участва в екипа, провеждащ клиничното изпитване. „Тази технология е неинвазивна и не използва топлина, както правят другите аблационни терапии. Това е нов метод на аблация, който използва фокусиран ултразвук за механично унищожаване на тъканите."

„Вълнуващо е да се изучава тази новаторска технология за лечение на рак на черния дроб – без пункции, без топлинна енергия, без радиация“, споделя д-р Смолок. "Надяваме се на неговия потенциал за използване срещу други видове рак."

В рамките на изпитването лекарите ще се насочат към един или няколко тумора в черния дроб. В този случай се използва различно устройство, което разполага с манипулатор с извит ултразвуков предавател, който се поставя върху кожата. С негова помощ екипът може да се насочи към тумори от всякакъв ъгъл, следвайки геометрията на целевата област.

„По време на процедурата устройството се движи под роботизирано управление, за да покрие полето на аблация, което може да бъде каквото пожелаем – сфера, с форма на яйце, каквото и да програмираме“, отбелязва д-р Смолок. „Ултразвуковото изображение ни позволява да наблюдаваме зоната на аблация в реално време. Можем да видим как се образува облак от мехурчета точно в целевата област и да наблюдаваме как тъканта се унищожава."

Пациентите в изпитването при хора ще бъдат проследявани в продължение на пет години след лечението. Все още не знае колко успешен ще се окаже методът, но поне засега резултатите изглеждат обнадеждаващи.

Справка: For Whom the Bubble Grows: Physical Principles of Bubble Nucleation and Dynamics in Histotripsy Ultrasound Therapy
Kenneth B.Bader, Eli Vlaisavljevich, Adam D.Maxwell
Ultrasound in Medicine & Biology
Volume 45, Issue 5, May 2019, Pages 1056-1080 https://doi.org/10.1016/j.ultrasmedbio.2018.10.035

Източник: Rat tumors destroyed with ultrasound don’t come back. Human trials are already underway, zmescience

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !