Mokslininkai sukūrė perspektyvią vėžio terapiją, kuri naudoja LED šviesą ir itin plonas alavo (Sn) dribsnių daleles, kad sunaikintų vėžio ląsteles ir kartu apsaugotų sveikus audinius. Skirtingai nuo tradicinės chemoterapijos ir kitų invazinių gydymo metodų, šis naujas būdas išvengia skausmingų šalutinių poveikių, kuriuos pacientai dažnai patiria.
Šis proveržis yra Teksaso universiteto Ostine ir Porto universiteto (Portugalija) bendradarbiavimo rezultatas, įgyvendintas per UT Austin Portugal programą. Bendros pastangos siekia, kad šviesos pagrindu veikiančios vėžio terapijos taptų prieinamesnės ir pigesnės. Dabartinės šių gydymo metodų versijos remiasi brangiomis medžiagomis, specializuota laboratorine įranga ir galingais lazeriais, kurie kartais gali pažeisti aplinkinius audinius. Pakeitę lazerius LED šviesa ir panaudoję alavo pagrindo „SnOx nanodribsnius“ (cheminis alavo simbolis – „Sn“), mokslininkai sukūrė saugesnę ir potencialiai mažesnių kaštų alternatyvą.
LED šviesa ir nanodribsniai prieš vėžį
„Mūsų tikslas buvo sukurti gydymą, kuris būtų ne tik veiksmingas, bet ir saugus bei prieinamas,“ – sakė Jeanas Anne Incorvia, Teksaso universiteto Ostine Kokerelio inžinerijos mokyklos Chandra šeimos elektros ir kompiuterių inžinerijos katedros profesorė bei viena projekto vadovių. – „Sujungus LED šviesą ir SnOx nanodribsnius, mes sukūrėme metodą, leidžiantį tiksliai atakuoti vėžio ląsteles, nepaliečiant sveikų.“
Naujausiame tyrime, paskelbtame žurnale ACS Nano, šis metodas pasirodė itin veiksmingas prieš gaubtinės ir odos vėžio ląsteles. Vos po 30 minučių poveikio LED šviesa šis gydymas sunaikino iki 92 % odos vėžio ląstelių ir 50 % gaubtinės žarnos vėžio ląstelių, palikdamas sveikas žmogaus odos ląsteles visiškai nepažeistas. Rezultatai išryškina terapijos tikslumą ir saugumą.
Saugesnė alternatyva tradiciniam vėžio gydymui
Vėžys tebėra antroji pagrindinė mirties priežastis pasaulyje, o daugelis esamų gydymo metodų sukelia sunkius šalutinius poveikius. Mokslininkai visame pasaulyje ieško naujų būdų, kaip padaryti gydymą saugesnį ir tikslesnį. Vienas perspektyviausių metodų yra artimojo infraraudonųjų spindulių fototerminė terapija, kuri naudoja šviesą tam, kad pašildytų ir sunaikintų vėžio ląsteles be operacijų ar toksiškų vaistų. Šis principas ir yra UT Austin–Portugalijos komandos tyrimų pagrindas.
Po sėkmingų pradinių rezultatų mokslininkai dabar daugiausia dėmesio skiria tam, kad geriau suprastų, kaip šviesa ir šiluma sąveikauja gydymo metu, bei testuoja kitas medžiagas, galinčias pagerinti terapijos efektyvumą. Jie taip pat planuoja sukurti praktiškus medicininius prietaisus, kurie leistų tiesiogiai taikyti šį gydymą pacientams.
Šviesos terapijos priartinimas prie pacientų
„Mūsų galutinis tikslas – padaryti šią technologiją prieinamą pacientams visur, ypač ten, kur prieiga prie specializuotos įrangos yra ribota – su mažiau šalutinių poveikių ir mažesnėmis išlaidomis,“ – sakė Artur Pinto, Porto universiteto Inžinerijos fakulteto tyrėjas ir projekto vadovas Portugalijoje.
„Ypač gydant odos vėžį, mes tikime, kad vieną dieną gydymas galės persikelti iš ligoninės į paciento namus. Nešiojamas įrenginys galėtų būti uždedamas ant odos po operacijos, kad apšvitintų ir sunaikintų likusias vėžio ląsteles, taip sumažinant atkryčio riziką.“
Incorvia ir Pinto pirmą kartą pradėjo bendradarbiauti per UT Austin Portugal programą 2021 metais. Nuo to laiko jie keitėsi vizitais tarp Teksaso ir Portugalijos bei sujungė savo patirtį, tyrinėdami, kaip dvimačės medžiagos gali pasitarnauti pažangiai vėžio terapijai.
Tyrimų plėtra
Remdamasi šia sėkme, komanda neseniai gavo papildomą finansavimą per UT Austin Portugal programą, kad sukurtų implantą krūties vėžio pacientams, naudodami tą pačią LED ir nanodribsnių technologiją. Jų nuolatinis bendradarbiavimas gali atverti kelią asmeniniams, prieinamiems ir neskausmingiems vėžio gydymo būdams artimiausioje ateityje.
Kiti straipsnio bendraautoriai: doktorantė Hui-Ping Chang (vadovavo nanodribsnių kūrimui) ir studentė Eva Nance iš Teksaso universiteto Ostine; Filipa A. L. S. Silva (vykdė biologinę charakterizaciją), Susana G. Santos (prižiūrėjo darbą) ir profesorius Fernão Magalhães (prisidėjo prie finansavimo užtikrinimo) iš Porto universiteto Inžinerijos fakulteto; bei José R. Fernandes iš Trás-os-Monteso ir Aukštojo Doro universiteto, kuris sukūrė LED sistemas.
UT Austin Portugal programa yra ilgametė mokslo ir technologijų partnerystė tarp Teksaso universiteto ir Portugalijos mokslo bei technologijų fondo (FCT). Portugalija turi panašias partnerystes su dar dviem JAV universitetais – Masačusetso technologijos institutu (MIT) ir Carnegie Mellon universitetu – o 17 metų trukusi bendradarbiavimo su UT programa neseniai buvo pratęsta dar penkeriems metams.