Рак кожи — самый распространенный тип рака в США, и большинство типов рака кожи хорошо поддаются лечению, особенно если обнаруживаются на ранней стадии. «Разработанная здесь технология может сделать обнаружение рака кожи чрезвычайно быстрым и осуществимым на самых ранних стадиях», — говорит Бехруз Шабестари, доктор философии, директор программы NIBIB в области оптических изображений и спектроскопии. «Вместо того, чтобы брать образец биопсии, который должен быть обработан и затем исследован патологом под микроскопом, эта система включает в себя просто просмотр через микроскоп кожи пациента и определение того, является ли она злокачественной или нет, в течение нескольких минут».Группа международных сотрудников во главе с соавтором Ирен Георгакуди, доктором философии, из отдела биомедицинской инженерии в Тафтсе, обнаружила, что митохондрии ведут себя по-разному в здоровой и раковой ткани.
Они использовали технику лазерной микроскопии, которая использует характеристики ключевой молекулы митохондрий, никотинамидадениндинуклеотида (НАДН), который играет центральную роль в производстве энергии. Они обнаружили, что НАДН, который естественным образом флуоресцирует без введения какого-либо красителя или контрастного вещества в людей, подвергающихся скринингу, может быть обнаружен с помощью многофотонной микроскопии, чтобы предоставить диагностически полезную информацию об организации митохондрий в клетках кожи.
«Система позволяет нам получать изображения отдельных клеток с очень высоким разрешением без физического разреза ткани», — пояснил Георгакуди. «С помощью этого метода мы обнаружили, что в нормальных клетках митохондрии распределены по всей клетке в виде паутины. И наоборот, раковые клетки кожи демонстрируют совершенно другой рисунок, а митохондрии находятся в скоплениях или кластерах, обычно в центре клетки. вдоль границы ядра ".В этом исследовании методика была протестирована на 10 пациентах с раком кожи (меланома или базальная карцинома) и 4 пациентах без рака кожи. Результаты метода визуализации сравнивались с результатами традиционной биопсии, полученными от каждого пациента.
Результаты показали, что метод визуализации правильно идентифицировал рак кожи у всех 10 больных раком и не поставил ложных диагнозов у четырех человек без рака кожи.По оценкам Георгакуди, этот тест можно будет регулярно проводить в кабинетах врачей в течение пяти лет, хотя цена в 100 000 долларов за лазер, используемый в этом микроскопе, может ограничить медицинские учреждения, которые смогут сделать такие инвестиции. «Менее дорогие лазеры не за горами», — заключает Георгакуди. «Однако такой подход позволит врачу быстро поставить диагноз и немедленно начать лечение, что в конечном итоге может снизить расходы на здравоохранение, связанные с этими очень распространенными видами рака».Исследователи из Департамента биомедицинской инженерии Университета Тафтса, Программы лазерного микролуча и Департамента дерматологии Калифорнийского университета в Ирвине, Департамента биомедицинской инженерии Университета Арканзаса и Департамента профилактической медицины Малаги, Испания, сообщили о своих исследованиях. выводы, опубликованные в ноябрьском выпуске журнала Science Translational Medicine за 2016 г.