Мисията на ЕС за борба с рака е подобряване на живота на над 3 млн. души до 2030 г.
(снимка: CC0 Public Domain)
Мозъчните хирурзи трябва да имат сигурни ръце и хладен ум. Те вече получават помощ от изследователи в Европа, за да се преборят със смъртоносен вид рак на мозъка, известен като глиобластом.
от Антъни Кинг
Датското биотехнологично дружество FluoGuide ръководи изследователски проект, получил финансиране от ЕС, чиято цел е точното определяне на мястото на глиобластома, за да могат хирурзите да го отстраняват по-лесно. FluoGuide разработва флуоресцентно химическо багрило, което се инжектира в пациентите преди операция.
Помощ в реално време
Това съединение се прикрепва към агресивните ракови клетки посредством ензим, използван от злокачествените ракови клетки срещу тялото. Когато по време на операция лекарят освети с инфрачервена светлина мозъчната тъкан, раковите клетки с този ензим флуоресцират.
„Всъщност осветяваме рака и помагаме на хирурга да го отстрани в реално време“, казва Мортен Албрехтсен, главен изпълнителен директор на FluoGuide.
Не съществува лечение за глиобластома, който е най-често срещаният вид злокачествен тумор на мозъка. Разпространението на този вид рак нараства все повече в много държави, а преживяемостта на пациентите е средно около 15 месеца.
В Европа годишно от глиобластом умират приблизително 15 000 души.
Финансираният от ЕС проект, наречен INSTAGLOW, ръководен от FluoGuide, продължава две години и половина — до края на 2022 г. Изследванията доказват, че откритието на дружеството е безопасно за пациентите.
FluoGuide използва система, базирана върху работата отпреди десетилетия на учени от Университетската болница Rigshospitalet и Университета на Копенхаген.
Осветяващ химикал
Съществена част от технологията се основава на ензим, наречен uPAR — или рецептор на плазминогенния активатор от урокиназен тип. В туморите има ензими uPAR, които подобно на молекулярно мачете отсичат здравите клетки, за да освободят място за настъпващия рак.
FluoGuide разработва протеин, прикрепен към флуорофор — химикал, който сияе, когато бъде осветен. В пациента се инжектира двойката протеин—флуорофор. Тя циркулира в тялото и се прикрепя към раковите клетки с uPAR.
По време на операция към мозъчната тъкан се насочва инфрачервена светлина, която разкрива местоположението на флуорофора, а оттам и на uPAR, в мозъка.
Ензимът се намира в най-голямо количество на границата между тумора и здравата тъкан, което визуално насочва хирурзите къде свършва ракът и къде започва здравата тъкан. Това им дава възможност да избягват незасегнатите от рака части на мозъка.
Продуктът е тестван при 36 пациенти с агресивен рак на мозъка в Дания и Швеция.
Следващите стъпки включват изпитване при повече пациенти в Европа и САЩ в хода на операция за отстраняване на глиобластом. Успехът след този етап би дал възможност продуктът да бъде одобрен за широка употреба.
По-добра магнитнорезонансна томография
Друга стратегия за борба с глиобластома е вкарването на специални вируси, които търсят и унищожават тумора.
Макар че болниците все повече приемат използването на тези т.нар. „онколитични вируси“, тяхното одобрение като лечение все още предстои. Основно предизвикателство е да се оценят ефектите на този вид терапия в мозъка.
Обичайната магнитнорезонансна томография разчита на различията в магнитните свойства на водата в тъканите и може да се използва, за да „се види“ тумор в мозъка. Магнитнорезонансната томография обаче има своите слабости, що се отнася до откриването на ранни промени в тумора в хода на лечение.
Като участник във втори проект, финансиран от ЕС, д-р Ор Пърлман, биомедицински инженер към Университета на Тел Авив, Израел, работи с изследователи от Германия и САЩ за настройване на магнитнорезонансната томография така, че да дава по-добри резултати за тази цел.
Наречен OncoViroMRI, проектът приключва през юни 2023 г. след 44 месеца работа.
Вместо да се основава на съдържанието на вода, подходът на Пърлман разчита на други молекули за по-доброто изобразяване на тумора в мозъка.
Основният замисъл е пациентите да се инжектират с вируси, убиващи раковите клетки, след което да се използва този подход с магнитнорезонансна томография, за да се наблюдава въздействието на вирусите върху рака. Счита се, че вирусите ще стимулират и имунните клетки да търсят и убиват заразените ракови клетки.
„Идеята бе да се изготви карта, която показва умиращите клетки в мозъка — по този начин се разкрива кои части на тумора реагират на вируса“, казва Пърлман.
Изследователите по проекта OncoViroMRI основно работят върху лабораторни мишки. В проекта участват и лекари в усилията си да помогнат за подобряване на лечението на пациентите.
Необходимост от бързина
Предизвикателството сега за учени като Пърлман е достатъчно бързото получаване на новия тип изображения. Това изисква използване на изкуствен интелект, за да се дешифрират данните от магнитнорезонансната томография и тя да се превърне в четлива карта, която лекарите могат да използват за проследяване на напредъка на пациентите.
Едно от предимствата е, че не е необходимо да се правят промени по оборудването за магнитнорезонансна томография, така че в бъдеще то може да се използва в обичайните болнични процедури.
„Следващата стъпка е да се изследват малък брой пациенти с тумори, за да видим дали можем да проследим рака при тях“, казва Пърлман.
Разработените стратегии по проектите OncoViroMRI и INSTAGLOW трябва да са приложими и за други видове рак.
Да се върнем в Копенхаген: FluoGuide показа, че новият продукт може да се използва и при пациенти с рак на белите дробове. Друго възможно приложно поле включва и рака на гърдата при жените и рака на главата и шията.
Продуктът на дружеството е изпитан върху 16 пациенти с рак на белите дробове, а клинично изпитване на багрилото се извършва при пациенти с рак на главата и шията.
„Досега той работи изключително добре при рак на мозъка“, казва Албрехтсен.
Борбата с рака
Макар населението на Европа да е 10% от населението на света, на него се падат една четвърт от заболяванията от рак в световен мащаб. През 2020 г. в ЕС 2,7 млн. души са диагностицирани с раково заболяване, а други 1,3 млн. души са починали в резултат на болестта.
Целта на Мисията на ЕС за борба с рака е подобряване на живота на над 3 млн. души до 2030 г. чрез набор от действия, в това число и лечение. Като основен компонент на инвестициите на ЕС в изследвания на рака и иновации Мисията ще задълбочи познанията за болестта, ще наблегне на предотвратяването и по-ранното диагностиране и ще подобри качеството на живота на пациентите по време на тяхното лечение и след това.
Едновременно с Мисията Европейският план за борба с рака обхваща целия път на болестта — от предотвратяването до качеството на живот. Това ще даде възможност за споделяне на експертни познания и ресурси в целия ЕС и ще помогне на изследователите да обменят открития, а на медицинския персонал и болниците — да ползват общи източници на данни.
Изследванията в тази статия са финансирани от ЕС посредством действието „Мария Склодовска-Кюри“ (МСК). Статията е публикувана за пръв път в Horizon, списанието за изследвания и иновации на ЕС.