“Saitko kaiken?” On kysymys, jota monet syöpäpotilaat kysyvät herättäessään leikkausta.
Valitettavasti syöpäkirurgit tietävät harvoin varmasti. Kirurgit yrittävät saada ”puhtaat reunat” poistamalla tarpeeksi kudosta kasvaimen ympäriltä varmistaakseen, että he ovat leikanneet mikroskooppiset pahanlaatuiset kasvaimet. Mutta se on epätarkka toimenpide, ja johtaa usein siihen, että terveet kudokset poistetaan tarpeettomasti.
Nyt tutkijat Austinin Texasin yliopistossa ja Baylor College of Medicine ovat kehittäneet laitteen, joka voi tutkia kudoksen syöpään suoraan leikkaussalissa, jättämättä mitään kysymystä siitä, onko se poistettava vai ei.
Laite on kynän kokoinen massaspektrometrialaite, jonka kehittäjät soittavat MasSpec Pen -sovellukseen. Kynä vapauttaa vesipisaran kudoksen pinnalle. Pisara houkuttelee kudoksesta biomolekyylejä ja vedetään sitten takaisin kynään. Kynä tekee nopean molekyylianalyysin määrittääkseen, ovatko partikkelit syöpä vai eivät. Muutamassa sekunnissa kirurgit tietävät, pitäisikö heidän poistaa kudos.
”[MasSpec Pen -sovelluksella] pystymme testaamaan kudoksen ottamatta kudosta ulos”, sanoo Baylorin kirurgian professori James Suliburk, joka auttoi laitteen kehittämisessä. ”Tällä hetkellä kaikki, mitä haluamme testata, meidän on leikattava pois. Ja emme halua leikata normaalia kudosta. Tämän avulla voimme olla paljon tarkempia. ”
TY-kemian professori Livia Schiavinato Eberlinin johtama tutkimusryhmä testasi MasSpec-kynää 253 syöpäpotilasta poistetuissa kudoksissa. Kynä antoi diagnoosin noin 10 sekunnissa yli 96-prosenttisella tarkkuudella. Se kykeni myös havaitsemaan hienoiset muutokset kudoksissa normaalien ja syöpäkudosten välisissä reunuksissa.
Tuloksia verrataan suotuisasti kudosten testaamiseen käytettävään standarditekniikkaan leikkauksen aikana. Tämä tekniikka, jota kutsutaan jäädytettyyn leikkausanalyysiin, käsittää kirurgit leikkaamassa kudokset ja lähettämällä ne patologialaboratorioon, missä patologi tarkastelee niitä mikroskoopin alla. Tämä voi kestää vähintään 30 minuuttia, jolloin potilaat makaavat leikkauspöydällä anestesian alla. Vaikka jäädytettyjen osien analyysi on yleensä tarkka, tietyntyyppisissä syöpissä se voi antaa epäselviä tai jopa vääriä negatiivisia tuloksia.
MasSpec Pen toimii analysoimalla kaikkien solujen tuottamia metaboliitteja, pieniä molekyylejä. Syövät tuottavat spesifisiä metaboliitteja, jotka voidaan tunnistaa kynän massaspektrometrillä. Kun laite on luettu, sanat “syöpä” tai “normaali” ilmestyvät tietokoneen näytölle. Joidenkin syöpätyyppien tapauksessa laite kertoo myös kirurgille tietyn alatyypin.
Tutkimus julkaistiin tässä kuussa lehdessä Science Translational Medicine .
Toistaiseksi MasSpec Pen on testattu vain kudoksissa laboratoriossa. Ryhmä aloittaa ihmiskokeet vuonna 2018.
"Emme ole vielä todistaneet toimivansa leikkaussalin sisällä", Suliburk sanoo.
Uuden laitteen saaminen leikkaussalin steriiliin kenttään on logistinen haaste: minne se menee suhteessa muihin laitteisiin? Mihin laitat virtalähteen? Kuinka se voidaan puhdistaa sen varmistamiseksi, että siinä ei ole bakteereita? Ja sitten tietenkin on suurempi kysymys: toimiiko se samalla tavalla elävissä potilaissa kuin laboratoriossa olevaa kudosta?
Kaikilla suoritettavilla testauksilla, jopa optimaalisin tuloksin, on vielä vielä vähintään useita vuosia, ennen kuin MasSpec Pen voi olla käyttövalmis oikeassa leikkaussalissa. Tutkijat ja UT Austin ovat hakeneet tekniikan patentteja.
Mutta jos se osoittautuu onnistuneeksi kokeissa, se voi olla “pelinvaihtaja”, Suliburk sanoo.
"Muutamme jotain, joka on tehty samalla tavalla leikkauksessa puolen vuosisadan ajan", hän sanoo. "Uskon, että todennäköisesti Harvey Cushingin keksintö sähköautomatiikasta melkein 100 vuotta sitten on viimeinen asia, joka oli niin vallankumouksellinen kuin tämä voi olla."
