Με εμφυτεύσιμα εργαστήρια και μικροσκοπικά ρομπότ απαντά η ιατρική στις επίμονες ασθένειες
Μια νέα εποχή ξημερώνει στην Ιατρική: σε αυτήν τα gadget μετατρέπονται σε ιατρικά εργαλεία, εμφυτεύονται στον οργανισμό και διενεργούν ενδελεχείς ελέγχους σχετικά με σοβαρές ασθένειες. Μεταξύ των «συγγραφέων» του νέου κεφαλαίου που αναμένεται να γραφτεί στο ...e-book της ζωής εκατομμυρίων ασθενών είναι και ειδικοί του ΜΙΤ, συμπεριλαμβανομένου του ερευνητή κ. Χριστόφορου Βασιλείου, ο οποίος εκπονεί αυτή τη στιγμή τη διδακτορική διατριβή του επάνω σε έναν εμφυτεύσιμο αισθητήρα που αναμένεται να φέρει επανάσταση στην παρακολούθηση δύο μεγάλων εχθρών της δημόσιας υγείας, του καρκίνου και των εμφραγμάτων. Σε ό,τι αφορά τον καρκίνο ο μικροσκοπικός αισθητήρας υπόσχεται να καταργήσει τις επαναλαμβανόμενες βιοψίες που διενεργούνται σήμερα για τον έλεγχο της ανάπτυξης των καρκινικών όγκων, ενώ στο «μέτωπο» των εμφραγμάτων δίνει ελπίδα για εντοπισμό των «σιωπηλών» καρδιακών επεισοδίων, ακόμη και για πρόληψή τους.
Ο καθηγητής Μάικλ Σίμα (επάνω) και ι ερευνητής Χριστόφορος Βασιλείου από το ΜΙΤ κρατούν μέσα σε ειδικές λαβίδες το παρόν και το μέλλον των μίνι εργαστηρίων για τον έλεγχο του καρκίνου και των καρδιοπαθειών. Η κάψουλα - καραμέλα (επάνω) έχει τον τελευταίο καιρό μακρύνει και... λεπτύνει προκειμένου να χρησιμοποιείται μελλοντικά στο πλαίσιο των συμβατικών βιοψιών για τον καρκίνο
Οπως εξηγεί ο κ. Βασιλείου στο «Βήμα», η ιδέα για τη νέα προσπάθεια βασίστηκε ουσιαστικώς στο «η ισχύς εν τη ενώσει»: «Στο πεδίο της χρήσης της συσκευής ενάντια στον καρκίνο ένωσαν τις δυνάμεις τους μηχανολόγοι, ογκολόγοι και κλινικοί ερευνητές. Στο δικό μας εργαστήριο, επικεφαλής του οποίου είναι ο καθηγητής του Τμήματος Επιστήμης Υλικών και Μηχανικής Μάικλ Σίμα, είχε ήδη αναπτυχθεί τεχνολογία που αφορούσε τη χρήση μικροκάψουλας για τη μεταφορά φαρμάκων εντός του οργανισμού ασθενών με καρκίνο». Το σκεπτικό πίσω από τη χρήση της συγκεκριμένης τεχνολογίας είναι να εκλύεται με αργούς ρυθμούς μια μεγάλη ποσότητα φαρμάκου στους όγκους χωρίς να «πλήττονται» τα υγιή κύτταρα που τους περιβάλλουν. «Η λογική αυτή έχει πολλά πλεονεκτήματα σε σύγκριση με τη συμβατική χημειοθεραπεία, κατά την οποία το φάρμακο εισέρχεται στη ροή του αίματος και στο “διάβα” του εξολοθρεύει πολλά υγιή κύτταρα, ενώ τελικά στο απαιτούμενο σημείο φθάνει μικρή σχετικώς ποσότητα φαρμάκου» σημειώνει ο κύπριος ερευνητής.
Εχοντας στα χέρια της αυτό το ισχυρό «όπλο» η ομάδα του καθηγητή Σίμα ήλθε σε επαφή με ογκολόγους καθώς και με ερευνητές που είχαν αναπτύξει νανοσωματίδια «εξοπλισμένα» με αντισώματα. «Τα αντισώματα προσδένονται κάθε φορά σε διαφορετική πρωτεΐνη, ανάλογα με τη νόσο που επιθυμούμε να στοχεύσουμε. Τα νανοσωματίδια που φέρουν επάνω τους τα αντισώματα συγκεντρώνονται γύρω από την πρωτεΐνη-στόχο και με χρήση μαγνητικού τομογράφου καθίσταται δυνατή η μέτρηση των ποσοτήτων της πρωτεΐνης» διευκρινίζει ο κ. Βασιλείου.
Από την καραμέλα στην κάψουλα
Το «πάντρεμα» αυτών των τεχνολογιών επέτρεψε τη... γέννηση του νέου μίνι εργαστηρίου ελέγχου του καρκίνου που αφορά χρήση ανιχνευτών που τοποθετούνται στα κατάλληλα σημεία του σώματος. Η πρώτη μορφή της συσκευής μοιάζει με... καραμέλα, ωστόσο, όπως υπογραμμίζει ο κύπριος ερευνητής, η ομάδα βρίσκεται ήδη σε διαδικασία αλλαγής του σχήματος και του μεγέθους της. Για ποιον λόγο; «Αυτή τη στιγμή η συσκευή-καραμέλα έχει διάμετρο περί τα πέντε χιλιοστόμετρα και για την εισαγωγή της απαιτείται η διενέργεια μιας μικρής τομής στο δέρμα. Θέλουμε να αποκτήσει ο αισθητήρας μικρότερο πλάτος (περίπου δύο χιλιοστόμετρα) και μεγαλύτερο μήκος (περίπου 10 χιλιοστόμετρα) ώστε να τοποθετείται ευκολότερα στον οργανισμό κατά τη διάρκεια βιοψίας η οποία ούτως ή άλλως διεξάγεται στο πλαίσιο ελέγχου του καρκίνου. Εχουμε ήδη φτιάξει ένα πρωτότυπο της συσκευής νέας γενεάς».
Ο εμφυτεύσιμος αισθητήρας είναι φτιαγμένος από πλαστικό και αποτελείται από δύο μέρη: στη βάση του μπαίνουν τα μαγνητικά νανοσωματίδια τα οποία είναι φτιαγμένα από οξείδιο του σιδήρου και έχουν επάνω τους τα απαιτούμενα ανάλογα με την περίπτωση αντισώματα. Επάνω στη βάση τοποθετείται μια ημιδιαπερατή πλαστική μεμβράνη η οποία έχει πόρους και επιτελεί ένα «πονηρό» έργο: επιτρέπει στις πρωτεΐνες του οργανισμού να εισέλθουν στην κάψουλα, ωστόσο αποτρέπει τα νανοσωματίδια από το να «δραπετεύσουν» από αυτήν. Την κάψουλα ολοκληρώνει ένα ακόμη τμήμα το οποίο λειτουργεί ως «καπάκι» που κλείνει ολόκληρη τη συσκευή με τρόπο ώστε τα μόρια του οργανισμού να περνούν εντός της μόνο μέσω της μεμβράνης.
Η παλαιότερης γενεάς συσκευή έχει ήδη δοκιμαστεί σε ποντίκια στα οποία είχαν εγχυθεί προηγουμένως ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα, όπως σημειώνουν οι ερευνητές σε πρόσφατη δημοσίευσή τους στο επιστημονικό περιοδικό «Biosensors and Bioelectronics». Ο αισθητήρας λειτούργησε σωστά και η μαγνητική τομογραφία έδειξε ότι οι όγκοι συνέχισαν να αναπτύσσονται.
Μαζί με τη βιοψία
Το γενικότερο σκεπτικό των ερευνητών σε ό,τι αφορά τον καρκίνο είναι να εισάγεται το σύστημα στο σημείο-στόχο κατά τη διάρκεια βιοψίας και με εξωτερικά μηχανήματα να γίνεται η μέτρηση των μορίων-δεικτών της νόσου, όπως είναι η ανθρώπινη χοριακή γοναδοτροπίνη (hCG), μια ορμόνη που υπερπαράγεται από τους καρκινικούς όγκους των όρχεων και των ωοθηκών. Σύμφωνα με τον κ. Βασιλείου, η πρωτοποριακή κάψουλα μπορεί να φανεί χρήσιμη σε ό,τι αφορά τον έλεγχο διαφορετικών μορφών καρκίνου, «αρκεί τα καρκινικά κύτταρα της κάθε μορφής της νόσου να παράγουν μια πρωτεΐνη η οποία εκλύεται και κυκλοφορεί και έξω από αυτά».
Οι ειδικοί του ΜΙΤ οραματίζονται μια ημέρα κατά την οποία η συσκευή τους θα μπορεί να εμφυτεύεται ακόμη και σε άτομα που δεν έχουν εμφανίσει καρκίνο αλλά ανήκουν σε ομάδες «υψηλού κινδύνου» για την ασθένεια (π.χ. άτομα με βεβαρημένο οικογενειακό ιστορικό). «Το εμπόδιο αυτή τη στιγμή είναι ότι η ιατρική δεν έχει προχωρήσει τόσο ώστε να μπορούν οι ειδικοί να γνωρίζουν ποια μορφή καρκίνου εκλύει ποια ακριβώς πρωτεΐνη και σε τι ποσότητες. Εάν αποκτήσουμε κάποια στιγμή αυτούς τους δείκτες, τότε θα είναι δυνατόν να προσαρμόσουμε τη συσκευή μας με χρήση των κατάλληλων αντισωμάτων για “σκανάρισμα” διαφορετικών μορφών της νόσου».
Πολύτιμο pH
Μάλιστα οι ερευνητές του ΜΙΤ προσπαθούν να πάνε τη μελέτη τους ένα βήμα πιο πέρα ξεφεύγοντας από τη λογική της αποκλειστικής μέτρησης πρωτεϊνών και στρεφόμενοι προς τη μέτρηση των επιπέδων pH. «Οι δείκτες αυτοί είναι πιο γενικοί, άρα πιο χρήσιμοι. Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε πριν από δύο έτη έδειξε ότι όταν τα καρκινικά κύτταρα πεθαίνουν, εμφανίζεται μετρήσιμη πτώση του pH εντός 24 ωρών». Με βάση αυτή τη γνώση οι επιστήμονες στη Μασαχουσέτη ελπίζουν ότι θα αναπτύξουν μια συσκευή που θα τοποθετείται στο σημείο του όγκου και θα μετρά το pH, προσφέροντας μέσα σε πολύ μικρό χρονικό διάστημα πολύτιμες πληροφορίες σχετικά με το αν μια θεραπεία είναι αποτελεσματική. «Μέχρι σήμερα χρειάζεται να γίνει ολόκληρος κύκλος θεραπείας προτού εκτιμηθεί εάν όντως αυτή έχει αποτέλεσμα. Οι νέου τύπου συσκευές θα προσφέρουν πολύ γρήγορα γνώση για την πορεία της θεραπείας και θα επιτρέπουν άμεση αλλαγή της σε περίπτωση που φαίνεται ότι δεν είναι αρκούντως δραστική» αναφέρει ο κ. Βασιλείου και προσθέτει ότι ίσως οι αλλαγές του pH των κυττάρων αποτελέσουν «κλειδί» για τη διάγνωση και την παρακολούθηση και άλλων νόσων. «Κάποιες μελέτες έχουν δείξει ότι οι αλλαγές του pH μπορούν να δείξουν και καρδιολογικά προβλήματα, ωστόσο απαιτείται περαιτέρω δουλειά στο συγκεκριμένο πεδίο προτού εξαγάγουμε οριστικά συμπεράσματα».
Και για τα εμφράγματα
Η νέα συσκευή όμως μπορεί στο μέλλον να σώσει και... καρδιές. Μελέτη των ειδικών του ΜΙΤ έδειξε ότι μετά από ένα έμφραγμα τα καρδιακά κύτταρα εκλύουν πρωτεΐνες οι οποίες εισέρχονται στην κυκλοφορία του αίματος. «Μέσα από πειράματα είδαμε ότι τοποθετώντας τη συσκευή οπουδήποτε στο σώμα - για παράδειγμα ακριβώς κάτω από το δέρμα στο χέρι ή στο πόδι - μπορούμε με χρήση αντισωμάτων να εντοπίσουμε αυτές τις πρωτεΐνες οι οποίες δεν εκλύονται εάν δεν έχει προκληθεί καρδιακό επεισόδιο». Οπως εξηγεί ο κύπριος ερευνητής, η μέτρηση αφορά τρεις πρωτεΐνες και συγκεκριμένα τις τροπονίνη, μυοσφαιρίνη και κρεατινοκινάση ΜΒ (CK-MB).
Η ερευνητική ομάδα έχει ήδη μελετήσει τη χρήση της συσκευής σε... καρδιοπαθή ποντίκια. Μετά την εισαγωγή του ανιχνευτή κάτω από το δέρμα των τρωκτικών, οι ερευνητές τούς προκάλεσαν καρδιακό επεισόδιο. Με χρήση της κάψουλας ήταν σε θέση να μετρήσουν πλήρως το μέγεθος της βλάβης: όσο περισσότερη ποσότητα πρωτεϊνών συσσωρευόταν στη συσκευή, τόσο βαρύτερο ήταν το καρδιακό επεισόδιο και τόσο εντονότερο το σήμα της μαγνητικής τομογραφίας.
Σύμφωνα με τον κ. Βασιλείου η συγκεκριμένη τεχνολογία θα μπορούσε να αποδειχθεί άκρως χρήσιμη σε άτομα που υφίστανται «σιωπηλά» καρδιακά επεισόδια ή σε ασθενείς που έχουν ήδη υποστεί ένα επεισόδιο και αντιμετωπίζουν κίνδυνο δεύτερου επεισοδίου. Ισως μελλοντικά να καθίσταται δυνατή η τοποθέτησή της ακόμη και σε άτομα υψηλού κινδύνου για καρδιακό επεισόδιο τα οποία θα λαμβάνουν εγκαίρως μια ηχηρή προειδοποίηση μέσω της συσκευής ώστε να επισκεφθούν τον γιατρό τους.
Ζητούνται αντισώματα μακράς πνοής
Ωσπου να φθάσει όμως εκείνη η ημέρα υπάρχουν αρκετοί «σκόπελοι»: «Το κύριο πρόβλημα σε ό,τι αφορά μια τόσο μακροπρόθεσμη χρήση της συσκευής εντός του οργανισμού είναι να δημιουργήσουμε αντισώματα που θα αντέχουν στον χρόνο, που θα έχουν ζωή τουλάχιστον έξι μηνών ή ενός έτους. Τα αντισώματα που έχουμε χρησιμοποιήσει μέχρι τώρα στην έρευνα του καρκίνου έχουν περίπου έναν μήνα ζωής. Είμαστε όμως αισιόδοξοι καθώς διαφορετικές ερευνητικές ομάδες έχουν ριχθεί στη μάχη της ανάπτυξης αντισωμάτων που θα ζουν πολύ». Οι επιστήμονες του ΜΙΤ ελπίζουν ότι κάποια στιγμή θα μπορούν να τοποθετούν την κάψουλα στον ασθενή με στόχο την παρακολούθηση της καρδιακής λειτουργίας του και ύστερα από αρκετά μεγάλο διάστημα - π.χ. έναν χρόνο - θα την αφαιρούν ώστε να τη «φορτώσουν» με νέα αντισώματα και θα την επανατοποθετούν κάτω από το δέρμα του. Ετσι ο ασθενής θα έχει μονίμως ένα... εργαστήριο μέσα του.
Πότε αυτή η «science-fiction» για τους απλούς θνητούς συσκευή θα μπορούσε να φθάσει στο... σώμα των ασθενών που την έχουν ανάγκη; Ο κύπριος ερευνητής εκτιμά ότι μέσα σε μια πενταετία θα ξεκινήσουν πιθανώς οι πρώτες δοκιμές σε ανθρώπους. Για να φθάσουμε στον άνθρωπο πρέπει όμως να γίνουν τα σωστά βήματα. Ετσι τα επόμενα πειράματα των ειδικών, τα οποία εκτιμάται ότι θα ξεκινήσουν σε δύο-τρία χρόνια, θα αφορούν κατοικίδια ζώα, όπως σκυλιά με καρκίνο.
Αν πριν από μερικές δεκαετίες μας έλεγε κάποιος ότι η υψηλή τεχνολογία θα βρισκόταν παντού γύρω μας και θα γινόταν αναπόσπαστο κομμάτι της ζωής μας, θα ήμαστε το λιγότερο σκεπτικοί. Αν λοιπόν δούμε τα πράγματα από λίγο πιο hi-tech πρίσμα και λάβουμε υπόψη μας τον καλό δρόμο που έχουν πάρει οι έρευνες του ΜΙΤ, τότε δεν θα είναι δύσκολο να φανταστούμε την ημέρα που η πιο προηγμένη τεχνολογία θα «ζει» όχι μόνο γύρω μας αλλά και εντός μας!
Πηγή
Μελλοντικά ο ασθενής θα τοποθετείται κάτω από ένα σύστημα πηνίων που δημιουργούν μαγνητικό πεδίο και καθοδηγούν τα «μαγνητάκια» εντός των οφθαλμών
Μια νέα εποχή ξημερώνει στην Ιατρική: σε αυτήν τα gadget μετατρέπονται σε ιατρικά εργαλεία, εμφυτεύονται στον οργανισμό και διενεργούν ενδελεχείς ελέγχους σχετικά με σοβαρές ασθένειες. Μεταξύ των «συγγραφέων» του νέου κεφαλαίου που αναμένεται να γραφτεί στο ...e-book της ζωής εκατομμυρίων ασθενών είναι και ειδικοί του ΜΙΤ, συμπεριλαμβανομένου του ερευνητή κ. Χριστόφορου Βασιλείου, ο οποίος εκπονεί αυτή τη στιγμή τη διδακτορική διατριβή του επάνω σε έναν εμφυτεύσιμο αισθητήρα που αναμένεται να φέρει επανάσταση στην παρακολούθηση δύο μεγάλων εχθρών της δημόσιας υγείας, του καρκίνου και των εμφραγμάτων. Σε ό,τι αφορά τον καρκίνο ο μικροσκοπικός αισθητήρας υπόσχεται να καταργήσει τις επαναλαμβανόμενες βιοψίες που διενεργούνται σήμερα για τον έλεγχο της ανάπτυξης των καρκινικών όγκων, ενώ στο «μέτωπο» των εμφραγμάτων δίνει ελπίδα για εντοπισμό των «σιωπηλών» καρδιακών επεισοδίων, ακόμη και για πρόληψή τους.
Ο καθηγητής Μάικλ Σίμα (επάνω) και ι ερευνητής Χριστόφορος Βασιλείου από το ΜΙΤ κρατούν μέσα σε ειδικές λαβίδες το παρόν και το μέλλον των μίνι εργαστηρίων για τον έλεγχο του καρκίνου και των καρδιοπαθειών. Η κάψουλα - καραμέλα (επάνω) έχει τον τελευταίο καιρό μακρύνει και... λεπτύνει προκειμένου να χρησιμοποιείται μελλοντικά στο πλαίσιο των συμβατικών βιοψιών για τον καρκίνοΟπως εξηγεί ο κ. Βασιλείου στο «Βήμα», η ιδέα για τη νέα προσπάθεια βασίστηκε ουσιαστικώς στο «η ισχύς εν τη ενώσει»: «Στο πεδίο της χρήσης της συσκευής ενάντια στον καρκίνο ένωσαν τις δυνάμεις τους μηχανολόγοι, ογκολόγοι και κλινικοί ερευνητές. Στο δικό μας εργαστήριο, επικεφαλής του οποίου είναι ο καθηγητής του Τμήματος Επιστήμης Υλικών και Μηχανικής Μάικλ Σίμα, είχε ήδη αναπτυχθεί τεχνολογία που αφορούσε τη χρήση μικροκάψουλας για τη μεταφορά φαρμάκων εντός του οργανισμού ασθενών με καρκίνο». Το σκεπτικό πίσω από τη χρήση της συγκεκριμένης τεχνολογίας είναι να εκλύεται με αργούς ρυθμούς μια μεγάλη ποσότητα φαρμάκου στους όγκους χωρίς να «πλήττονται» τα υγιή κύτταρα που τους περιβάλλουν. «Η λογική αυτή έχει πολλά πλεονεκτήματα σε σύγκριση με τη συμβατική χημειοθεραπεία, κατά την οποία το φάρμακο εισέρχεται στη ροή του αίματος και στο “διάβα” του εξολοθρεύει πολλά υγιή κύτταρα, ενώ τελικά στο απαιτούμενο σημείο φθάνει μικρή σχετικώς ποσότητα φαρμάκου» σημειώνει ο κύπριος ερευνητής.
Εχοντας στα χέρια της αυτό το ισχυρό «όπλο» η ομάδα του καθηγητή Σίμα ήλθε σε επαφή με ογκολόγους καθώς και με ερευνητές που είχαν αναπτύξει νανοσωματίδια «εξοπλισμένα» με αντισώματα. «Τα αντισώματα προσδένονται κάθε φορά σε διαφορετική πρωτεΐνη, ανάλογα με τη νόσο που επιθυμούμε να στοχεύσουμε. Τα νανοσωματίδια που φέρουν επάνω τους τα αντισώματα συγκεντρώνονται γύρω από την πρωτεΐνη-στόχο και με χρήση μαγνητικού τομογράφου καθίσταται δυνατή η μέτρηση των ποσοτήτων της πρωτεΐνης» διευκρινίζει ο κ. Βασιλείου.
Από την καραμέλα στην κάψουλα
Το «πάντρεμα» αυτών των τεχνολογιών επέτρεψε τη... γέννηση του νέου μίνι εργαστηρίου ελέγχου του καρκίνου που αφορά χρήση ανιχνευτών που τοποθετούνται στα κατάλληλα σημεία του σώματος. Η πρώτη μορφή της συσκευής μοιάζει με... καραμέλα, ωστόσο, όπως υπογραμμίζει ο κύπριος ερευνητής, η ομάδα βρίσκεται ήδη σε διαδικασία αλλαγής του σχήματος και του μεγέθους της. Για ποιον λόγο; «Αυτή τη στιγμή η συσκευή-καραμέλα έχει διάμετρο περί τα πέντε χιλιοστόμετρα και για την εισαγωγή της απαιτείται η διενέργεια μιας μικρής τομής στο δέρμα. Θέλουμε να αποκτήσει ο αισθητήρας μικρότερο πλάτος (περίπου δύο χιλιοστόμετρα) και μεγαλύτερο μήκος (περίπου 10 χιλιοστόμετρα) ώστε να τοποθετείται ευκολότερα στον οργανισμό κατά τη διάρκεια βιοψίας η οποία ούτως ή άλλως διεξάγεται στο πλαίσιο ελέγχου του καρκίνου. Εχουμε ήδη φτιάξει ένα πρωτότυπο της συσκευής νέας γενεάς».
Ο εμφυτεύσιμος αισθητήρας είναι φτιαγμένος από πλαστικό και αποτελείται από δύο μέρη: στη βάση του μπαίνουν τα μαγνητικά νανοσωματίδια τα οποία είναι φτιαγμένα από οξείδιο του σιδήρου και έχουν επάνω τους τα απαιτούμενα ανάλογα με την περίπτωση αντισώματα. Επάνω στη βάση τοποθετείται μια ημιδιαπερατή πλαστική μεμβράνη η οποία έχει πόρους και επιτελεί ένα «πονηρό» έργο: επιτρέπει στις πρωτεΐνες του οργανισμού να εισέλθουν στην κάψουλα, ωστόσο αποτρέπει τα νανοσωματίδια από το να «δραπετεύσουν» από αυτήν. Την κάψουλα ολοκληρώνει ένα ακόμη τμήμα το οποίο λειτουργεί ως «καπάκι» που κλείνει ολόκληρη τη συσκευή με τρόπο ώστε τα μόρια του οργανισμού να περνούν εντός της μόνο μέσω της μεμβράνης.
Η παλαιότερης γενεάς συσκευή έχει ήδη δοκιμαστεί σε ποντίκια στα οποία είχαν εγχυθεί προηγουμένως ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα, όπως σημειώνουν οι ερευνητές σε πρόσφατη δημοσίευσή τους στο επιστημονικό περιοδικό «Biosensors and Bioelectronics». Ο αισθητήρας λειτούργησε σωστά και η μαγνητική τομογραφία έδειξε ότι οι όγκοι συνέχισαν να αναπτύσσονται.
Μαζί με τη βιοψία
Το γενικότερο σκεπτικό των ερευνητών σε ό,τι αφορά τον καρκίνο είναι να εισάγεται το σύστημα στο σημείο-στόχο κατά τη διάρκεια βιοψίας και με εξωτερικά μηχανήματα να γίνεται η μέτρηση των μορίων-δεικτών της νόσου, όπως είναι η ανθρώπινη χοριακή γοναδοτροπίνη (hCG), μια ορμόνη που υπερπαράγεται από τους καρκινικούς όγκους των όρχεων και των ωοθηκών. Σύμφωνα με τον κ. Βασιλείου, η πρωτοποριακή κάψουλα μπορεί να φανεί χρήσιμη σε ό,τι αφορά τον έλεγχο διαφορετικών μορφών καρκίνου, «αρκεί τα καρκινικά κύτταρα της κάθε μορφής της νόσου να παράγουν μια πρωτεΐνη η οποία εκλύεται και κυκλοφορεί και έξω από αυτά».
Οι ειδικοί του ΜΙΤ οραματίζονται μια ημέρα κατά την οποία η συσκευή τους θα μπορεί να εμφυτεύεται ακόμη και σε άτομα που δεν έχουν εμφανίσει καρκίνο αλλά ανήκουν σε ομάδες «υψηλού κινδύνου» για την ασθένεια (π.χ. άτομα με βεβαρημένο οικογενειακό ιστορικό). «Το εμπόδιο αυτή τη στιγμή είναι ότι η ιατρική δεν έχει προχωρήσει τόσο ώστε να μπορούν οι ειδικοί να γνωρίζουν ποια μορφή καρκίνου εκλύει ποια ακριβώς πρωτεΐνη και σε τι ποσότητες. Εάν αποκτήσουμε κάποια στιγμή αυτούς τους δείκτες, τότε θα είναι δυνατόν να προσαρμόσουμε τη συσκευή μας με χρήση των κατάλληλων αντισωμάτων για “σκανάρισμα” διαφορετικών μορφών της νόσου».
Πολύτιμο pH
Μάλιστα οι ερευνητές του ΜΙΤ προσπαθούν να πάνε τη μελέτη τους ένα βήμα πιο πέρα ξεφεύγοντας από τη λογική της αποκλειστικής μέτρησης πρωτεϊνών και στρεφόμενοι προς τη μέτρηση των επιπέδων pH. «Οι δείκτες αυτοί είναι πιο γενικοί, άρα πιο χρήσιμοι. Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε πριν από δύο έτη έδειξε ότι όταν τα καρκινικά κύτταρα πεθαίνουν, εμφανίζεται μετρήσιμη πτώση του pH εντός 24 ωρών». Με βάση αυτή τη γνώση οι επιστήμονες στη Μασαχουσέτη ελπίζουν ότι θα αναπτύξουν μια συσκευή που θα τοποθετείται στο σημείο του όγκου και θα μετρά το pH, προσφέροντας μέσα σε πολύ μικρό χρονικό διάστημα πολύτιμες πληροφορίες σχετικά με το αν μια θεραπεία είναι αποτελεσματική. «Μέχρι σήμερα χρειάζεται να γίνει ολόκληρος κύκλος θεραπείας προτού εκτιμηθεί εάν όντως αυτή έχει αποτέλεσμα. Οι νέου τύπου συσκευές θα προσφέρουν πολύ γρήγορα γνώση για την πορεία της θεραπείας και θα επιτρέπουν άμεση αλλαγή της σε περίπτωση που φαίνεται ότι δεν είναι αρκούντως δραστική» αναφέρει ο κ. Βασιλείου και προσθέτει ότι ίσως οι αλλαγές του pH των κυττάρων αποτελέσουν «κλειδί» για τη διάγνωση και την παρακολούθηση και άλλων νόσων. «Κάποιες μελέτες έχουν δείξει ότι οι αλλαγές του pH μπορούν να δείξουν και καρδιολογικά προβλήματα, ωστόσο απαιτείται περαιτέρω δουλειά στο συγκεκριμένο πεδίο προτού εξαγάγουμε οριστικά συμπεράσματα».
Και για τα εμφράγματα
Η νέα συσκευή όμως μπορεί στο μέλλον να σώσει και... καρδιές. Μελέτη των ειδικών του ΜΙΤ έδειξε ότι μετά από ένα έμφραγμα τα καρδιακά κύτταρα εκλύουν πρωτεΐνες οι οποίες εισέρχονται στην κυκλοφορία του αίματος. «Μέσα από πειράματα είδαμε ότι τοποθετώντας τη συσκευή οπουδήποτε στο σώμα - για παράδειγμα ακριβώς κάτω από το δέρμα στο χέρι ή στο πόδι - μπορούμε με χρήση αντισωμάτων να εντοπίσουμε αυτές τις πρωτεΐνες οι οποίες δεν εκλύονται εάν δεν έχει προκληθεί καρδιακό επεισόδιο». Οπως εξηγεί ο κύπριος ερευνητής, η μέτρηση αφορά τρεις πρωτεΐνες και συγκεκριμένα τις τροπονίνη, μυοσφαιρίνη και κρεατινοκινάση ΜΒ (CK-MB).
Η ερευνητική ομάδα έχει ήδη μελετήσει τη χρήση της συσκευής σε... καρδιοπαθή ποντίκια. Μετά την εισαγωγή του ανιχνευτή κάτω από το δέρμα των τρωκτικών, οι ερευνητές τούς προκάλεσαν καρδιακό επεισόδιο. Με χρήση της κάψουλας ήταν σε θέση να μετρήσουν πλήρως το μέγεθος της βλάβης: όσο περισσότερη ποσότητα πρωτεϊνών συσσωρευόταν στη συσκευή, τόσο βαρύτερο ήταν το καρδιακό επεισόδιο και τόσο εντονότερο το σήμα της μαγνητικής τομογραφίας.
Σύμφωνα με τον κ. Βασιλείου η συγκεκριμένη τεχνολογία θα μπορούσε να αποδειχθεί άκρως χρήσιμη σε άτομα που υφίστανται «σιωπηλά» καρδιακά επεισόδια ή σε ασθενείς που έχουν ήδη υποστεί ένα επεισόδιο και αντιμετωπίζουν κίνδυνο δεύτερου επεισοδίου. Ισως μελλοντικά να καθίσταται δυνατή η τοποθέτησή της ακόμη και σε άτομα υψηλού κινδύνου για καρδιακό επεισόδιο τα οποία θα λαμβάνουν εγκαίρως μια ηχηρή προειδοποίηση μέσω της συσκευής ώστε να επισκεφθούν τον γιατρό τους.
Ζητούνται αντισώματα μακράς πνοής
Ωσπου να φθάσει όμως εκείνη η ημέρα υπάρχουν αρκετοί «σκόπελοι»: «Το κύριο πρόβλημα σε ό,τι αφορά μια τόσο μακροπρόθεσμη χρήση της συσκευής εντός του οργανισμού είναι να δημιουργήσουμε αντισώματα που θα αντέχουν στον χρόνο, που θα έχουν ζωή τουλάχιστον έξι μηνών ή ενός έτους. Τα αντισώματα που έχουμε χρησιμοποιήσει μέχρι τώρα στην έρευνα του καρκίνου έχουν περίπου έναν μήνα ζωής. Είμαστε όμως αισιόδοξοι καθώς διαφορετικές ερευνητικές ομάδες έχουν ριχθεί στη μάχη της ανάπτυξης αντισωμάτων που θα ζουν πολύ». Οι επιστήμονες του ΜΙΤ ελπίζουν ότι κάποια στιγμή θα μπορούν να τοποθετούν την κάψουλα στον ασθενή με στόχο την παρακολούθηση της καρδιακής λειτουργίας του και ύστερα από αρκετά μεγάλο διάστημα - π.χ. έναν χρόνο - θα την αφαιρούν ώστε να τη «φορτώσουν» με νέα αντισώματα και θα την επανατοποθετούν κάτω από το δέρμα του. Ετσι ο ασθενής θα έχει μονίμως ένα... εργαστήριο μέσα του.
Πότε αυτή η «science-fiction» για τους απλούς θνητούς συσκευή θα μπορούσε να φθάσει στο... σώμα των ασθενών που την έχουν ανάγκη; Ο κύπριος ερευνητής εκτιμά ότι μέσα σε μια πενταετία θα ξεκινήσουν πιθανώς οι πρώτες δοκιμές σε ανθρώπους. Για να φθάσουμε στον άνθρωπο πρέπει όμως να γίνουν τα σωστά βήματα. Ετσι τα επόμενα πειράματα των ειδικών, τα οποία εκτιμάται ότι θα ξεκινήσουν σε δύο-τρία χρόνια, θα αφορούν κατοικίδια ζώα, όπως σκυλιά με καρκίνο.
Αν πριν από μερικές δεκαετίες μας έλεγε κάποιος ότι η υψηλή τεχνολογία θα βρισκόταν παντού γύρω μας και θα γινόταν αναπόσπαστο κομμάτι της ζωής μας, θα ήμαστε το λιγότερο σκεπτικοί. Αν λοιπόν δούμε τα πράγματα από λίγο πιο hi-tech πρίσμα και λάβουμε υπόψη μας τον καλό δρόμο που έχουν πάρει οι έρευνες του ΜΙΤ, τότε δεν θα είναι δύσκολο να φανταστούμε την ημέρα που η πιο προηγμένη τεχνολογία θα «ζει» όχι μόνο γύρω μας αλλά και εντός μας!
Πηγή
0 σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου