Καρκίνος: Πως «αόρατα» ποντίκια μπορούν να βελτιώσουν θεαματικά τις έρευνες

Νέους ορίζοντες  φαίνεται να ανοίγει στη καταπολέμηση του καρκίνου, μια πρωτότυπη μέθοδος τομογραφίας, μέσω ενός… διαφανούς ποντικιού, που θα μπορούσε να βελτιώσει τον τρόπο δοκιμών αντικαρκινικών φαρμάκων, εντοπίζοντας όγκους που μέχρι σήμερα ήταν εξαιρετικά μικροί για να ανιχνευθούν.

Ο Τούρκος νευροεπιστήμονας του ερευνητικού κέντρου Helmholtz του Μονάχου Ali Ertürk και η ομάδα του κατάφεραν να χρησιμοποιήσουν χημικές ουσίες για να επισημάνουν συγκεκριμένους ιστούς, ώστε να μπορούν να σαρωθούν από τον τομογράφο με πολύ μεγάλη λεπτομέρεια.

Οι επιστήμονες λένε ότι η νέα μέθοδος τομογραφίας θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στην ιατρική έρευνα. Σύμφνα με τον ερευνητικό οργανισμό Cancer Research UK, ότι η νέα τεχνική τομογραφίας έχει «πολλές δυνατότητες».

Πως κάνεις διάφανο ένα ποντίκι;

Ειδικότερα, όπως εξηγεί η ρεπόρτερ του BBC Pallab Ghosh που αναδεικνύει την έρευνα, η δημιουργία του διαφανούς ποντικιού περιλαμβάνει την αφαίρεση όλων των λιπών και της χρωστικής από το πτώμα του, χρησιμοποιώντας μια χημική διαδικασία.

Καταλήγει να μοιάζει με ένα διαφανές πλαστικό παιχνίδι. Τα όργανα και τα νεύρα του είναι όλα ακόμα μέσα του, αλλά σχεδόν αόρατα.

Ενώ ο καθηγητής Ertürk ανέπτυξε τη διαδικασία για να κάνει ένα ποντίκι διαφανές το 2018, η τεχνική σάρωσης το αξιοποιεί στο έπακρο.

Βρήκε έναν τρόπο να προσθέτει άλλες χημικές ουσίες -γνωστές ως αντισώματα- για να τονίσει τα μέρη του ποντικιού που ενδιαφέρεται να μελετήσει κάτω από ένα μικροσκόπιο. Διαφορετικά αντισώματα προσκολλώνται σε διαφορετικούς τύπους ιστών και έτσι τονίζουν αυτό το οποίο ενδιαφέρονται να εξετάσουν οι ερευνητές.

Εκτός από την επισήμανση των καρκινικών περιοχών, η ομάδα του καθηγητή Ertürk δημιούργησε μια σειρά βίντεο που επιτρέπουν στους ερευνητές να περνούν μέσα από το νευρικό σύστημα, το έντερο ή το λεμφικό σύστημα του ποντικιού.

Αποκαλύπτει πράγματα που δεν φανταζόμασταν

Οι ερευνητές λένε ότι η μέθοδος αποκαλύπτει πολύ περισσότερες λεπτομέρειες από τις υπάρχουσες τομογραφίες.

Σε μια από τις πρώτες εφαρμογές η ομάδα ανίχνευσε καρκινικούς όγκους στα πρώτα στάδια σχηματισμού. Ο καθηγητής Ertürk λέει ότι αυτό είναι σημαντικό επειδή τα αντικαρκινικά φάρμακα πρέπει να αποδειχθεί ότι εξαλείφουν τους όγκους σε ποντίκια πριν δοκιμαστούν σε ανθρώπους. «Οι μαγνητικές τομογραφίες και οι ποζιτρονικές τομογραφίες θα σας έδειχναν μόνο μεγάλους όγκους. Οι δικοί μας δείχνουν όγκους στο μεμονωμένο κύτταρο» εξηγεί ο ίδιος.

«Τα σημερινά φάρμακα παρατείνουν τη ζωή κατά μερικά χρόνια και μετά ο καρκίνος επανέρχεται. Αυτό οφείλεται στο ότι η διαδικασία ανάπτυξης δεν περιελάμβανε ποτέ την εξάλειψη αυτών των μικροσκοπικών όγκων, που δεν ήταν ποτέ ορατοί» προσθέτει ο Ertürk.

Μια συμβατική τομογραφία (άσπρο ποντίκι) δείχνει μόνο τις μεγαλύτερες συγκεντρώσεις όγκων. Ωστόσο, η τομογραφία που ανακάλυψε το Τούρκος επιστήμονας (κάτω με μπλε χρώμα) δείχνει τους καρκινικούς όγκους ως ροζ και λευκές κουκκίδες, δηλαδή στα πολύ πρώιμα στάδιά τους.

Κανονικά στα ποντίκια του εργαστηρίου χορηγείται καρκίνος και τους κάνουν συμβατικές τομογραφίες για να δουν πώς έχει προχωρήσει ο όγκος. Στη συνέχεια, υποβάλλονται σε θεραπεία με το φάρμακο για τον καρκίνο που δοκιμάζεται και στη συνέχεια σαρώνονται ξανά για να δουν τι διαφορά είχε η θεραπεία.

Η μέθοδος εξέτασης του καθηγητή Ertürk μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο σε νεκρά ποντίκια, για να δώσει μια εικόνα για το πόσο έχει προχωρήσει ο καρκίνος ή ενδεχομένως, εάν μια θεραπεία πέτυχε.

Έκανε διαφανή ποντίκια αφού τους «χορηγήθηκε» καρκίνος και στη συνέχεια τους έκανε τομογραφία με τη δική του τεχνική. Για να δοκιμαστεί η αποτελεσματικότητα του φαρμάκου, θα πρέπει να γίνουν διαφανή μόνο μερικά από τα ποντίκια.

«Αυτή η συναρπαστική και μοναδική τεχνική εξέτασης έχει πολλές δυνατότητες για την ενίσχυση της γνώσης μας για το πώς λειτουργεί το σώμα μας και τι πάει στραβά σε ασθένειες όπως ο καρκίνος» είπε η διευθύντρια ερευνητικών πληροφοριών στο Cancer Research UK δρ. Rupal Mistry.

Κατασκοπεύει τον καρκίνο από τα πρώτα στάδια

«Ενώ οι ερευνητές θα μπορούν να χρησιμοποιήσουν την τεχνική μόνο για να εξετάσουν τα σώματα των νεκρών ποντικών, η ίδια τεχνική θα μπορούσε να μας πει πολλά για το πώς αναπτύσσεται ο καρκίνος στα πρώιμα στάδια της νόσου. Η δυνατότητα οπτικοποίησης των όγκων σε επίπεδο ανθρώπινου σώματος θα δίνουν επίσης στους ερευνητές μια καλύτερη κατανόηση του αντίκτυπου των διαφορετικών φαρμάκων και θεραπείας» τονίζει η Mistry.

«Η εξέλιξη στην τεχνολογία, όπως αυτή, είναι απαραίτητη για τη προώθηση της προόδου και ελπίζουμε ότι θα οδηγήσει σε νέους τρόπους για την ανίχνευση, τη θεραπεία και την πρόληψη του καρκίνου».

Η νέα τεχνική τομογραφίας μπορεί να δώσει τη δυνατότητα στους ερευνητές να δουν πράγματα που δεν έχουν ξαναδεί. Αν και οι μελέτες με ποντίκια είναι συχνά το σημείο εκκίνησης για την εκμάθηση των διεργασιών στο ανθρώπινο σώμα, θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για να κάνει διαφανείς ακόμα και ανθρώπινους ιστούς και όργανα, αναφέρει το ρεπορτάζ το BBC.

Η διαφορά με πριν

Oι νέες τομογραφίες έχουν πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με τις σημερινές.

Οι ερευνητές μπορούν να μελετήσουν τις ασθένειες σε ολόκληρο το σώμα, κάτι που τους δίνει μια πολύ μεγαλύτερη κατανόηση του αντίκτυπου των διαφορετικών φαρμάκων και θεραπειών.

Επίσης, οι τρισδιάστατες εικόνες αποθηκεύονται στο διαδίκτυο, έτσι οι ερευνητές που μελετούν διαφορετικά μέρη του ζώου ή θέλουν να κάνουν το ίδιο πείραμα μπορούν να αντλήσουν από μια βιβλιοθήκη, αντί να χρειάζεται να χρησιμοποιήσουν άλλο ποντίκι. Ο καθηγητής Ertürk πιστεύει ότι η τεχνική θα μπορούσε να μειώσει τη χρήση των ζώων στο εργαστήριο κατά δέκα φορές.

Θα φέρει επανάσταση

Η δρ Nana-Jane Chipampe, του Ινστιτούτου Wellcome Sanger στο Cambridge, είναι ενθουσιασμένη με τη προοπτική χρήσης της νέας τεχνικής εξέτασης για να μελετήσει πώς αναπτύσσονται τα κύτταρα στο ανθρώπινο σώμα.

Ενώ μέχρι σήμερα έπρεπε να τεμαχίσει ιστούς σε πολύ λεπτές τομές για να τους μελετήσει στο μικροσκόπιο, σύντομα θα μπορεί να δει λεπτομέρειες σε 3D. «Ανυπομονώ να το πάρω στα χέρια μου!» είπε στο BBC.

«Έχει τη δυνατότητα να εντοπίσει νέους ιστούς, κύτταρα και ασθένειες που θα μας βοηθήσουν πραγματικά να κατανοήσουμε την ανάπτυξη ασθενειών».