Új terápiás megközelítés a rákgyógyításban

Egy kis technikai trükk megváltoztathatja a rákterápiát: Texas és Portugália kutatói kifejlesztettek egy módszert, amellyel célzottan elpusztíthatók a tumorsejtek fénnyel - kemoterápia, sugárzás vagy műtét nélkül. Drága lézerek helyett az eljárás közönséges LED-lámpákat és apró ón-oxid pelyheket használ. Ez nemcsak kíméletesebbé, hanem olcsóbbá is teszi a kezelést – és egy napon betegek milliói számára is elérhetővé válhat világszerte.

Az eredményeket az ACS Nano folyóiratban tették közzé. Kimutatták, hogy a LED-fény és a nanoanyag kombinációja mindössze fél óra alatt szinte teljesen elpusztítja a rákos sejteket – anélkül, hogy károsítaná az egészséges szöveteket.

Az ötlet elképesztően egyszerűnek hangzik: a fény eltalálja az ón-oxid apró részecskéit – és annyira felmelegíti őket, hogy elpusztítják a rákos sejteket. A laboratóriumi vizsgálatok során a kutatók a bőrrákos sejtek 92 százalékát és a vastagbélrákos sejtek körülbelül 50 százalékát elpusztították, míg az egészséges bőrsejtek teljesen sértetlenek maradtak. Mindez már 30 perc múlva.

„Célunk az volt, hogy olyan kezelést találjunk, amely biztonságos, hatékony és megfizethető” - mondja Jean Anne Incorvia, az austini Texasi Egyetem munkatársa, aki a Portói Egyetemmel együtt vezette a projektet. Csapata ostyavékony ónpelyheteket, úgynevezett SnOx nanopelyheket fejlesztett ki. Az anyag felmelegszik, amint infravörös LED-fénnyel besugározzák – azaz olyan fénnyel, amely számos mindennapi eszközben is megtalálható.

A kutatók 810 nanométeres hullámhosszú közeli infravörös fényre támaszkodtak. Ez mélyen behatol a szövetbe anélkül, hogy károsítaná azt. Az ónpehely oldat majdnem 19 Celsius fokkal felmelegedett, ami elegendő volt a tumorsejtek elpusztításához.

Fényalapú rákterápiák már léteznek, de általában drága lézereket és speciális laboratóriumokat igényelnek. Az új módszer viszont a kereskedelemben kapható LED-lámpákat használja – ezért lényegesen olcsóbb és könnyebben használható.

• Nincs szükség drága felszerelésre: A LED-ek helyettesítik a lézereket, amelyek egyébként több tízezer euróba kerülnek.
• Kíméletesebb a testhez: Az egészséges sejtek érintetlenek maradnak, a mellékhatások minimálisak.
• Költséghatékony és skálázható: A gyártás és az alkalmazás világszerte történhet, még korlátozott erőforrásokkal rendelkező klinikákon is.

„A LED-fény és a nanopelyhek kombinációjával a környező szövetek sérülése nélkül célozhatjuk meg a rákos sejteket” - magyarázza az Incorvia. Ez különbözteti meg az új módszert a korábbi módszerektől, amelyekben a hő vagy a sugárzás gyakran károsítja az egészséges szöveteket is.

Az áttörés azért következett be, mert a kutatók új anyagot fejlesztettek ki. A SnOx pelyhek apró ón-oxid és ón-monoxid kristályokból állnak, amelyek fény hatására különösen hatékonyan melegednek fel. Ennek oka az úgynevezett excitonok, apró energiahordozók, amelyek csapdába esnek a nanoszerkezetekben. Ezek tárolják a fényenergiát, és hőként adják ki ott, ahol szükség van rá: a rákos sejtben.

A vékony pelyhek – 20 nanométernél kisebb vastagságúak – több besugárzási ciklus után is stabilak maradnak. Nem változtatják meg szerkezetüket vagy hatékonyságukat. A jövőbeni alkalmazások számára ez azt jelenti, hogy újrafelhasználható, biztonságos és tartós.

A Texasi Egyetem és a Portói Egyetem közötti együttműködés az UT Austin Portugal Program részeként kezdődött, amely egy nemzetközi kutatási kezdeményezés. Az új finanszírozással a csapatok most a technológia továbbfejlesztését tervezik. A cél egy olyan implantátum létrehozása, amely az emlőrák műtét után is a szervezetben marad, és célzottan fénnyel sugározza be a maradék sejteket.

„Hosszú távú célunk, hogy ezt a technológiát mindenhol elérhetővé tegyük – kevesebb mellékhatással és alacsonyabb költségekkel” – mondja Artur Pinto, a Portói Egyetem munkatársa. Különösen a bőrrák esetében a kezelés egy nap akár otthon is lehetséges lehet: egy műtét után hordható eszközt lehet a bőrre helyezni a megmaradt tumorsejtek elpusztítására.

Ezek még laboratóriumi kísérletek, de az eredmények ígéretesek. Módszerükkel a kutatóknak sikerült a LED-technológiát a mindennapi életből az orvostudományba is bevinni. Ha az eljárás sikeresnek bizonyul, a jövőbeni kezelések sokkal kellemesebbek lehetnek – kemoterápia, sugárkezelés, hosszú kórházi tartózkodás nélkül.