Νέα θεραπεία με φως LED σκοτώνει το 92% καρκινικών κυττάρων χωρίς να βλάπτει τους υγιείς ιστούς

Συνδυάζοντας φως LED με εξαιρετικά λεπτές νιφάδες κασσιτέρου, οι ερευνητές βρήκαν έναν τρόπο να σκοτώνουν τα καρκινικά κύτταρα, διατηρώντας παράλληλα ανέπαφο τον υγιή ιστό και εξαλείφοντας πολλές από τις επώδυνες παρενέργειες, που σχετίζονται με τη χημειοθεραπεία και την ακτινοβολία.

Αυτή η ανακάλυψη, που δημοσιεύτηκε στο ACS Nano, ανοίγει ένα νέο μέτωπο στην καταπολέμηση του καρκίνου, προσφέροντας ακρίβεια, ασφάλεια και αποτελεσματικότητα σε πρωτοφανή κλίμακα.

Πώς λειτουργεί η νέα θεραπεία για τον καρκίνο με βάση το φως LED και τον κασσίτερο

Η θεραπεία βασίζεται σε μια φωτοχημική διαδικασία που χρησιμοποιεί ενέργεια φωτός, για να ενεργοποιήσει ειδικά κατασκευασμένες νανονιφάδες κασσιτέρου: μικροσκοπικά φύλλα ατόμων κασσιτέρου πάχους μόνο λίγων νανομέτρων. Όταν εκτίθενται σε ήπιο φως LED, αυτές οι νιφάδες πυροδοτούν χημικές αντιδράσεις που καταστρέφουν επιλεκτικά τα καρκινικά κύτταρα.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι νιφάδες κασσιτέρου παράγουν αντιδραστικά είδη οξυγόνου (ROS): ασταθή μόρια που βλάπτουν τις μεμβράνες και το DNA των καρκινικών κυττάρων. Σε αντίθεση με την παραδοσιακή χημειοθεραπεία, η οποία επιτίθεται τόσο στον υγιή όσο και στον καρκινικό ιστό, αυτή η αντίδραση συμβαίνει μόνο σε φωτισμένες περιοχές του όγκου, αφήνοντας τα περιβάλλοντα κύτταρα άθικτα.

Βασικοί μηχανισμοί:

• Στοχευμένη φωτοενεργοποίηση: Οι νιφάδες κασσιτέρου ανταποκρίνονται στα ορατά μήκη κύματος LED, ελαχιστοποιώντας τη θερμική βλάβη.
• Ελεγχόμενη παραγωγή ROS: Τα καρκινικά κύτταρα απορροφούν περισσότερη ενέργεια και είναι πιο ευάλωτα στο οξειδωτικό στρες.
• Προστασία ιστών: Τα υγιή κύτταρα παραμένουν σε μεγάλο βαθμό ανεπηρέαστα, αποφεύγοντας τη φλεγμονή ή τη νέκρωση των ιστών.

Σε εργαστηριακές δοκιμές σε ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα του δέρματος, η μέθοδος κατέστρεψε πάνω από το 90% των καρκινικών κυττάρων, χωρίς ανιχνεύσιμη βλάβη στον γειτονικό ιστό.

Γιατί αυτή η ανακάλυψη έχει σημασία για τη θεραπεία του καρκίνου

Οι συμβατικές θεραπείες για τον καρκίνο, όπως η χημειοθεραπεία και η ακτινοβολία, παραμένουν σωτήριες, αλλά συχνά συνοδεύονται από σοβαρές παρενέργειες (κόπωση, ναυτία, τριχόπτωση, ανοσοκαταστολή και τοξικότητα οργάνων) επειδή δεν μπορούν να διακρίνουν μεταξύ υγιών και καρκινικών κυττάρων.

Αυτή η νέα προσέγγιση κασσιτέρου και φωτός LED προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα:

• Μη επεμβατική: Χρησιμοποιεί ακίνδυνο φως LED αντί για λέιζερ ή ακτινοβολία.
• Υψηλά επιλεκτική: Στοχεύει μόνο στον καρκινικό ιστό.
• Ελάχιστος πόνος ή παρενέργειες: Αποφεύγει τη συστημική τοξικότητα.
• Χαμηλό κόστος και δυνατότητα ευρείας εφαρμογής: Οι συσκευές LED είναι φθηνές και εύκολες στην ανάπτυξη σε σύγκριση με τα πολύπλοκα νοσοκομειακά συστήματα.

Εάν επιβεβαιωθεί σε μελλοντικές δοκιμές σε ανθρώπους, αυτή η θεραπεία θα μπορούσε να γίνει μια εξωτερική ή κατ' οίκον θεραπεία για εντοπισμένους καρκίνους, όπως κακοήθειες του δέρματος ή του στόματος.

Πώς διαφέρει από άλλες θεραπείες που βασίζονται στο φως

Αυτή η προσέγγιση βασίζεται στις αρχές της φωτοδυναμικής θεραπείας (PDT): μια καθιερωμένη θεραπεία του καρκίνου όπου μια φωτοευαίσθητη ένωση (φωτοευαισθητοποιητής) ενεργοποιείται από το φως, για να σκοτώσει τα καρκινικά κύτταρα. Ωστόσο, η τεχνική που βασίζεται στον κασσίτερο ξεπερνά τους βασικούς περιορισμούς της παραδοσιακής PDT.

Αυτή η καινοτομία θα μπορούσε να ανοίξει το δρόμο για μη τοξικές, επαναλαμβανόμενες θεραπείες καρκίνου με βάση το φως, εφαρμόσιμες σε διαφορετικούς τύπους όγκων.

Τι σχεδιάζουν οι ερευνητές στη συνέχεια

Ενώ η μελέτη διεξήχθη σε ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα δέρματος σε εργαστηριακό περιβάλλον, οι ερευνητές προετοιμάζονται να επεκτείνουν τις δοκιμές σε ζωικά μοντέλα και, εν τέλει, σε μεγάλες κλινικές μελέτες.
Επόμενα βήματα:

• Βελτιστοποίηση του μεγέθους των νιφάδων κασσιτέρου και της έκθεσης στο φως για βαθύτερους όγκους.
• Δοκιμές σε διαφορετικούς τύπους καρκίνου, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου του μαστού και του παγκρέατος.
• Διερεύνηση συνδυαστικής θεραπείας με υπάρχουσες ανοσοθεραπείες.

Η ερευνητική ομάδα οραματίζεται ένα μέλλον όπου μια απλή συσκευή LED θα μπορούσε να ενεργοποιήσει με ακρίβεια θεραπευτικά νανοσωματίδια κασσιτέρου, τα οποία τοποθετούνται σε όγκους, παρέχοντας μια ανώδυνη, εξωτερική θεραπεία για ασθενείς που δεν μπορούν να ανεχθούν τη συμβατική χημειοθεραπεία.

Πιθανός αντίκτυπος στη φροντίδα του καρκίνου

Εάν μετατραπεί με επιτυχία σε κλινική χρήση, αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να μεταμορφώσει τις παγκόσμιες στρατηγικές θεραπείας του καρκίνου με:

• Μείωση της ανάγκης για συστημικά χημειοθεραπευτικά φάρμακα.
• Παροχή οικονομικά προσιτών, μη τοξικών εναλλακτικών λύσεων σε περιοχές με χαμηλούς πόρους.
• Πιο εξατομικευμένη, στοχευμένη φροντίδα του καρκίνου με λιγότερες παρενέργειες.

Οι ειδικοί τονίζουν ότι αυτή η ανακάλυψη υπογραμμίζει μια ευρύτερη στροφή στην ογκολογία προς τη βιομηχανική και τη φωτοϊατρική, όπου το φως και η επιστήμη των υλικών συγκλίνουν, για να καταπολεμήσουν τις ασθένειες με μεγαλύτερη ακρίβεια.

Συχνές Ερωτήσεις

Πώς διαφέρει αυτή η θεραπεία με φως LED + κασσίτερο από τη χημειοθεραπεία;

Η χημειοθεραπεία κυκλοφορεί σε όλο το σώμα και βλάπτει όλα τα ταχέως διαιρούμενα κύτταρα, ενώ η μέθοδος LED-κασσίτερου δρα τοπικά και μόνο όπου εφαρμόζεται φως, προστατεύοντας τον υγιή ιστό.

Είναι το φως LED επιβλαβές για το δέρμα ή τα όργανα;

Όχι. Το φως LED που χρησιμοποιείται λειτουργεί σε ασφαλή, χαμηλής ενέργειας μήκη κύματος, τα οποία δεν προκαλούν εγκαύματα ή έκθεση σε ακτινοβολία.

Θα μπορούσε να λειτουργήσει για βαθύτερους (από εκείνους του δέρματος) καρκίνους;

Δυνητικά ναι. Οι ερευνητές διερευνούν μεθόδους οπτικών ινών και ενδοσκοπικές μεθόδους για την παροχή φωτός βαθιά μέσα στο σώμα για εσωτερικούς όγκους.

Πότε θα είναι διαθέσιμη αυτή η θεραπεία στους ασθενείς;

Βρίσκεται ακόμη σε πειραματικό στάδιο, απαιτώντας μελέτες σε ζώα και κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους πριν από την έγκριση, μια διαδικασία που μπορεί να διαρκέσει αρκετά χρόνια.

Μπορεί αυτή η θεραπεία να αντικαταστήσει πλήρως τη χημειοθεραπεία;

Όχι ακόμα. Αν και είναι πολλά υποσχόμενη, αναμένεται να συμπληρώσει -όχι να αντικαταστήσει- τις υπάρχουσες θεραπείες σε πρώιμα στάδια μέχρι να αποδειχθεί η μακροπρόθεσμη ασφάλεια και αποτελεσματικότητα.

Συμπέρασμα

Ο συνδυασμός φωτός LED και νανοτεχνολογίας κασσιτέρου σηματοδοτεί ένα από τα πιο συναρπαστικά ορόσημα στην έρευνα για τον καρκίνο. Στοχεύοντας με ακρίβεια τους όγκους και αφήνοντας ανέπαφα τα υγιή κύτταρα, αυτή η μέθοδος προσφέρει ελπίδα για ασφαλέστερη, πιο ανθρώπινη φροντίδα για τον καρκίνο. Αν και βρίσκεται ακόμη σε πρώιμο στάδιο ανάπτυξης, σηματοδοτεί ένα μέλλον όπου ο καρκίνος θα μπορούσε να αντιμετωπιστεί με φως, όχι με πόνο.

Πηγές:
scitechdaily.com
utexas.edu
healthline.com
medicalnewstoday.com