Эта ручка опознает раковую опухоль за 10 секунд

Фото: Vivian Abagiu/Univ. of Texas at Austin.
Фото: Vivian Abagiu/Univ. of Texas at Austin.

В США разработано устройство, которое при прикосновении к ткани оценивает концентрацию веществ в межклеточном пространстве и на основании этого отличает здоровую область от опухолевой. Процедура не повреждает ткань и занимает не более 10 секунд.

Одна из основных проблем современной онкологической хирургии — определить, где проходит граница опухоли. «Когда вы разговариваете с онкобольными после операции, одна из первых фраз, которую многие произносят, — „Я надеюсь, хирург вырезал опухоль целиком“», — цитирует пресс-служба Техасского университета в Остине Ливию Шьявинато Эберлин, ведущего автора исследования. Тем не менее если перестраховаться и удалить больше ткани, то есть шанс повредить здоровую часть органа. А чем меньше ее остается, тем выше риск развития побочных эффектов, например повреждения нервов у пациенток с раком молочной железы.

Современная диагностика рака во время операции состоит в исследовании патологоанатомом замороженных срезов ткани. Процедура занимает около получаса, и это достаточно долго, чтобы за это время в теле пациента начала развиваться инфекция или сказались какие-то другие негативные последствия анестезии. Кроме того, в некоторых случаях даже специалист не может с высокой точностью определить, является ткань раковой или здоровой.

Группа ученых под руководством Эберлин создала прибор для экспресс-диагностики во время операции. Его работа выглядит следующим образом: хирург держит ручку, которую прикладывает на несколько секунд к исследуемой ткани, и нажимает педаль под столом. Из ручки вытекает капля жидкости, в которую попадают вещества с поверхности ткани, потом прибор всасывает каплю обратно. По соединительной трубке вещества поступают в масс-спектрометр, который измеряет их массы. Наконец, встроенный в него интерфейс выводит на экран диаграмму распределения этих масс и, анализируя ее, ставит диагноз. Разработчики назвали свой прибор MasSpec Pen (так как в основе его работы лежит масс-спектрометрия).

Изображение: Univ. of Texas at Austin.

Физиология раковой клетки сильно отличается от здоровой, поэтому в межклеточном пространстве опухоли накапливаются другие вещества по сравнению со здоровой тканью. Чтобы обучить программу отличать эти наборы веществ, Эберлин и коллеги проанализировали 253 образца тканей человека, среди которых были образцы рака груди, легких, яичника и щитовидной железы. Оказалось, что диаграммы распределения масс у них значительно различаются, и в результате такого обучения MasSpec Pen смог поставить диагнозы с точностью более 96%. Кроме того, ученые проверили, что прибор выявляет рак у живых мышей, не воздействуя на здоровую ткань и сам организм.

Исследователи полагают, что новый прибор позволит эффективно определять границу опухоли во время операций, и рассчитывают на скорое его внедрение в клиническую практику.

Исследование опубликовано в журнале Science Translational Medicine.

Теги:

Читать еще на Чердаке: