Koniec z późną diagnozą. Nowa metoda wykryje czerniaka na lata przed objawami

Chodzi o system przypominający tymczasowy "inteligentny tatuaż". Rozwiązanie analizuje mikroskopijne zmiany temperatury skóry i może pomóc w wykrywaniu czerniaka jeszcze na bardzo wczesnym etapie rozwoju.

Technologia o nazwie SMEAR-ULM powstała we współpracy badaczy z Narodowego Instytutu Badań Naukowych (INRS) oraz Uniwersytetu w Montrealu. Wyniki opisano na łamach prestiżowego czasopisma "Nature Sensors".

Czerniak należy do najbardziej agresywnych nowotworów skóry. Dermatolodzy od lat podkreślają, że czas ma tutaj ogromne znaczenie. Problem w tym, że wiele zmian przez długi okres pozostaje praktycznie niewidocznych. Dzisiejsza diagnostyka w dużej mierze opiera się na ocenie wizualnej i biopsjach. Te drugie bywają stresujące dla pacjentów, a część z nich okazuje się wykonywana niepotrzebnie. Naukowcy liczą, że nowa metoda pozwoli ograniczyć takie sytuacje.

– Naszym celem jest stworzenie minimalnie inwazyjnego narzędzia do wykrywania bardzo małych, ale nadal agresywnych czerniaków – w wywiadzie dla Medical Xpress wyjaśnia profesor Jinyang Liang z INRS, główny autor badania.

Jak podkreśla badacz, najmniejsze zmiany nowotworowe często pozostają poza zasięgiem standardowych badań dermatologicznych. A właśnie wtedy szanse na skuteczne leczenie są największe.

Choć sama nazwa brzmi jak fragment futurystycznego projektu, mechanizm jest stosunkowo prosty. System wykorzystuje specjalną łatkę wyposażoną w mikroigły. To one wprowadzają pod skórę nanocząsteczki tworzące tymczasowy "tatuaż". Mikroskopijne czujniki działają jak niezwykle precyzyjne termometry. Po oświetleniu światłem bliskiej podczerwieni emitują światło widzialne, a długość tej emisji zmienia się zależnie od temperatury skóry.

Dlaczego to ważne? Komórki nowotworowe pracują intensywniej niż zdrowe tkanki. Zużywają więcej energii, tlenu i składników odżywczych, przez co generują dodatkowe ciepło. Właśnie te minimalne różnice wychwytuje system SMEAR-ULM. Kolejny etap to ultraszybkie obrazowanie optyczne, które tworzy szczegółową mapę termiczną skóry. Według autorów badania system potrafi rejestrować zmiany temperatury mniejsze niż jeden stopień i analizować je z submilimetrową dokładnością.

Największe wrażenie robią jednak wyniki testów. Badacze byli w stanie wykryć mikroczerniaki mające zaledwie cztery dni. W praktyce oznacza to wykrywanie zmian na etapie, na którym standardowe obrazowanie pozostaje jeszcze bezradne. Klasyczna termografia najczęściej identyfikuje zmianę dopiero wtedy, gdy guz wyraźnie się powiększy i stanie się widoczny na skórze.

– Przechwytujemy wszystkie informacje potrzebne do stworzenia mapy temperatury w jednym ujęciu, co sprawia, że metoda jest szybka i niezawodna, umożliwiając ciągłe monitorowanie nieprawidłowych odpowiedzi termicznych w małych czerniakach – nawet w złożonych warunkach in vivo – tłumaczy Yingming Lai, doktorantka INRS i pierwsza autorka publikacji.

Na razie technologia została sprawdzona na myszach. Naukowcy zaznaczają jednak, że zastosowany model dobrze odwzorowuje genetyczne cechy czerniaka występującego u ludzi. Twórcy systemu widzą dla SMEAR-ULM znacznie szersze zastosowanie. To nie musi być technologia ograniczona wyłącznie do diagnostyki nowotworów. W przyszłości może służyć także do monitorowania innych parametrów organizmu – choćby pH czy stężenia jonów. A to już krok w stronę nowej generacji nieinwazyjnych narzędzi diagnostycznych. Szybszych. Dokładniejszych. I mniej obciążających dla pacjentów.

Do wykorzystania tej technologii w gabinetach dermatologicznych droga pozostaje jeszcze długa. Sam kierunek badań pokazuje jednak wyraźnie, jak zmienia się współczesna medycyna. Coraz częściej chodzi już nie tylko o leczenie choroby, ale o wychwycenie jej na długo przed pojawieniem się pierwszych wyraźnych objawów.