Ερευνητές των Πανεπιστημίων Georgia Tech και Emoryστις ΗΠΑ με επικεφαλής έναν Έλληνα ανέπτυξαν καινοτόμο μέθοδο για την απεικόνιση, τη διάγνωση και τη θεραπεία του καρκίνου.
Η μελέτη διερευνά μια μη επεμβατική μέθοδο για την παρακολούθηση των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος σε πραγματικό χρόνο με τη χρήση υπερήχων. Στο επίκεντρο αυτής της καινοτομίας βρίσκεται το μακροφάγο, ένας τύπος ανοσοκυττάρου που είναι γνωστός για τις διαφορετικές λειτουργίες του στο ανοσοποιητικό σύστημα.
Επικεφαλής της έρευνας, η οποία δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο περιοδικό Nature Communications, είναι ο Έλληνας, Κώστας Αρβανίτης, αναπληρωτής καθηγητής στη Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών George W. Woodruff και στο Τμήμα Βιοϊατρικής Μηχανικής Wallace H. Coulter των Πανεπιστημίων Georgia Tech και Emory στην Ατλάντα των ΗΠΑ.
Ο Κ. Αρβανίτης και η ομάδα του ανέπτυξαν μια τεχνική για την επισήμανση των μακροφάγων κυττάρων με εγκεκριμένες από τον FDA (Οργανισμός Ελέγχου Φαρμάκων και Τροφίμων στις ΗΠΑ) μικροφυσαλίδες που είναι φτιαγμένες από κέλυφος λιπιδίων. Μόλις επισημανθούν αυτά τα κύτταρα, μπορούν να απεικονιστούν βαθιά μέσα στους ιστούς χρησιμοποιώντας εξειδικευμένες τεχνικές απεικόνισης υπερήχων. Αυτό επιτρέπει στους ερευνητές να παρακολουθούν πώς αυτά τα κύτταρα κινούνται μέσα στο σώμα και συσσωρεύονται σε όγκους χωρίς να θέτουν σε κίνδυνο τη βιωσιμότητα ή τη λειτουργία τους.
«Σημαντικά τα ευρήματα»
Το έργο αυτό έρχεται να συμπληρώσει την υπάρχουσα έρευνα για την ανοσοθεραπεία και την απεικόνιση του καρκίνου, αντιμετωπίζοντας τους περιορισμούς άλλων τρόπων, όπως η οπτική απεικόνιση, η μαγνητική τομογραφία και η PET(τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων). Σε αντίθεση με τις παραδοσιακές μεθόδους απεικόνισης, αυτή η προσέγγιση που βασίζεται σε υπερήχους συνδυάζει υψηλά επίπεδα ευαισθησίας (δηλαδή προσεγγίζει το θεωρητικό όριο ενός κυττάρου), ανάλυση, βάθος διείσδυσης και ασφάλεια. Είναι επίσης συμβατή με φορητές συσκευές υπερήχων που δημιουργούν νέες δυνατότητες απεικόνισης της κυκλοφορίας μακροφάγων σε συμπαγείς όγκους για μεγάλες χρονικές περιόδους.
«Τα ευρήματα αυτής της έρευνας θα μπορούσαν να αποτελέσουν σημαντική εξέλιξη στη διάγνωση, την πρόγνωση και τη θεραπεία του καρκίνου», δήλωσε ο Κ. Αρβανίτης. Επιτρέποντας την υψηλής ανάλυσης απεικόνιση της κυκλοφορίας μακροφάγων σε πραγματικό χρόνο, η τεχνολογία αυτή προσφέρει ένα νέο, ισχυρό εργαλείο για τη μελέτη του ανοσοποιητικού μικροπεριβάλλοντος του όγκου, ενός βασικού παράγοντα στην εξέλιξη του καρκίνου και την ανταπόκριση στη θεραπεία.
Επιπρόσθετα, η δυνατότητα τοποθέτησης μικροφυσαλίδων μέσα στα ανοσοκύτταρα μπορεί να ξεπεράσει τις υφιστάμενες δυσκολίες των σκιαγραφικών υπερήχων, όπως για παράδειγμα ο σύντομος χρόνος κυκλοφορίας τους και η αδυναμία να διεισδύσουν στα αιμοφόρα αγγεία και να φτάσουν στους άρρωστους ιστούς. Μπορεί επίσης να επιταχύνει την ανακάλυψη νέων βιοδεικτών καρκίνου.
Ανοίγει πόρτες για κλινικές εφαρμογές στη θεραπεία
«Η έννοια της ενέσιμης διάγνωσης με χρήση κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος έρχεται σε έντονη αντίθεση με τις τρέχουσες, παθητικές, διαγνωστικές μεθόδους, οι οποίες βασίζονται στη χορήγηση μικρών μορίων που δεν έχουν την ικανότητα να ξεπεράσουν τα βιολογικά εμπόδια και να διαπεράσουν τους ιστούς με την ίδια ευχέρεια, παρέχοντας έτσι μια ριζική αλλαγή στον τρόπο διάγνωσης», τόνισε ο Κ. Αρβανίτης.
Η έρευνα αυτή ανοίγει επίσης τις πόρτες για κλινικές εφαρμογές στη θεραπεία. Για παράδειγμα, η εν λόγω μέθοδος μπορεί να οδηγήσει σε απεικόνιση, εντός των όγκων, της συσσώρευσης κυτταρικών θεραπειών π.χ. μέσω υποδοχέα αντιγόνου χιμαιρικών μακροφάγων προκειμένου να βελτιστοποιηθεί η θεραπευτική τους δράση. Ενέχονται επίσης πολλά υποσχόμενες δυνατότητες για την παροχή φαρμάκων, όπου τα μακροφάγα θα μπορούσαν να μεταφέρουν τα φάρμακα στους όγκους και να τα απελευθερώσουν άμεσα και στοχευμένα μέσω υπερήχων. Παράλληλα, η τεχνική αυτή μπορεί να βοηθήσει στην αξιολόγηση της επιθετικότητας του όγκου, στην ανίχνευση μικρομεταστάσεων και στην υποστήριξη νέων μικροχειρουργικών παρεμβάσεων.
Καθώς η εν λόγω έρευνα κινείται πιο κοντά στις κλινικές εφαρμογές, αποτελεί ένα πολλά υποσχόμενο βήμα προς τα εμπρός για την καταπολέμηση όχι μόνο του καρκίνου, αλλά και άλλων ασθενειών, όπως η αθηροσκλήρωση.
