"Pen" registrerer kræft på få sekunder

Ny teknologi registrerer tumorvæv under operationen

Med den nye procedure kan læger hurtigt skelne mellem raske og kræftceller. © University of Texas i Austin
læst op

God eller dårlig? Hvis kirurger opererer på en tumor, er denne sondring af stor betydning. Forskere har nu udviklet en procedure, som læger kan bruge til at registrere kræftvæv under operationen. Dens penformede sonde analyserer væv ved massespektroskopi på kun ti sekunder. Hun er meget præcis og blid mod patienten.

Kirurgi er den vigtigste behandling for mange kræftpatienter. Målet er at fjerne tumoren så fuldstændigt som muligt. På denne måde bør det undgås, at kræften spreder sig yderligere og muligvis danner metastaser. Jo færre tumorceller der er tilbage efter operationen, jo bedre kan resten af ​​kræft udryddes med metoder som kemoterapi - og jo større er chancerne for bedring.

"Den første ting, kræftpatienter ofte siger efter operationen, er: Jeg håber, at kirurgen har fået hele kræften ud, " siger Livia Schiavinato Eberlin fra University of Texas i Austin. Men det er ikke så let. Indtil videre bruger læger den såkaldte quick-cut til at skelne mellem kræftformigt og sundt væv under operationen. I processen føres allerede fjernet væv til laboratoriet som en frosset sektion og undersøges der af en patolog. Baseret på hans dom fortsætter kirurgen enten med at arbejde eller afslutter operationen.

Langvarig og unøjagtig

Problemet: Analyse af en enkelt prøve kan tage 30 minutter eller mere og forlænge operationen - hvilket også sætter patienten på operationsbordet med større risiko. Derudover er metoden langt fra præcis og giver upålidelige resultater i ti til tyve procent af tilfældene for visse kræftformer.

En ny teknologi kunne nu gøre differentieringen mellem "dårligt" og "godt" væv meget hurtigere og bedre: Eberlin og hendes kolleger har udviklet en lille, penformet sonde til dette formål med hjælp af hvilket væv der kan analyseres nøjagtigt og på stedet, udstilling

Sådan fungerer "kræftblyanten". University of Texas

Karakteristisk fingeraftryk

Princippet: Enheden frigiver en lille dråbe vand på det sted, der skal undersøges, i hvilke molekyler derefter vandrer ud af vævet. Apparatet geninfunderer derefter vandet og fører det via en slange til et massespektrometer. Her kan der oprettes et molekylært fingeraftryk af de indtrukne molekyler. Software bruger denne profil til at beslutte, om det er kræft eller ej.

For at dette skal fungere har forskerne trænet deres program med 253 prøver af lunger, æggestokkene, bryst- og skjoldbruskkirtelcancer samt sundt væv. På denne måde skabte de en differentieret molekylær profil, der er karakteristisk for kræftceller. "Kræfteceller og normale celler adskiller sig markant i deres stofskifte, " forklarer Eberlin. "Hver kræft producerer derfor et unikt sæt nedbrydningsprodukter og andre biomarkører, der kan fungere som et fingeraftryk."

På bare ti sekunder

Hele processen tager kun cirka ti sekunder og leverer præcise resultater: I test med humant væv kom "Krebsstift" til en hitrate på 96 procent. Han var også i stand til at afgrænse marginalerne af tumorer, hvor kræft og raske celler er tæt på hinanden.

Dette er ikke kun vigtigt for kirurger at virkelig fange hver kræftcelle. En præcis afgrænsning hjælper også med at få så meget sundt væv som muligt. I øjeblikket foretrækker lægerne ofte at fjerne lidt mere væv af hensyn til sikkerheden. Afhængigt af kræftformen kan dette imidlertid føre til ødelæggelse af vigtige nervesystemer, til at patienten mister evnen til at tale eller forblive estetiske mangler.

Snart i aktion?

Som forskerne understreger, er deres nye proces særlig blid, da den udelukkende fungerer med vand, og pennespidsen består af en ufarlig polymer baseret på silicium (polydimethylsiloxan). ”Under undfangelsen sørgede vi for, at det undersøgte væv ikke blev beskadiget under proceduren og forblev intakt, ” siger Eberlins kollega Jialing Zhang.

Forskerne håber, at deres udvikling kan bruges næste år til onkologisk kirurgi. Indtil da ønsker de, at pen og software skal have flere prøver - inklusive andre kræftformer - analyseret for at gøre proceduren mere nøjagtig. (Science Translational Medicine, 2017; doi: 10.1126 / scitranslmed.aan3968)

(University of Texas i Austin, 07.09.2017 - DAL)