Вчені самарського національного дослідницького університету імені академіка с.п. Корольова спільно з колегами з москви розробляють метод експрес-діагностики раку простати за допомогою лазерної спектроскопії. Результати досліджень опубліковані у відомому міжнародному науковому журналі molecules, присвяченому різним розділам хімії, в тому числі медичної та фізичної хімії.
За даними з відкритих джерел, щорічно в світі виявляється близько 400 тисяч випадків раку простати, в ряді країн він займає в структурі онкологічних захворювань друге або третє місце після раку легенів і раку шлунка. Цей тип злоякісного новоутворення традиційно вважається одним з найскладніших для діагностики, оскільки він часто розвивається разом з передпухлинними процесами, коли пухлини по суті ще немає і її не можна побачити під час ультразвукового або рентгенологічного дослідження.
З 70-х років минулого століття і по теперішній час для ранньої діагностики раку передміхурової залози зазвичай призначається аналіз крові на простатичний специфічний антиген (пса). Однак за допомогою цього аналізу наявність раку однозначно визначити не можна, тому що рівень пса збільшується в крові і при доброякісної пухлини простати, і при хронічному простатиті. Крім того, отримання результатів даного аналізу в лабораторії, як правило, займає не менше двох днів.
“точна і швидка діагностика онкологічних захворювань залишається актуальною проблемою світової медицини. На сьогоднішній день найбільш перспективним інструментом для клінічної діагностики злоякісних пухлин в реальному часі є спектральні методи, які мають ряд переваг: вони не вимагають спеціальної підготовки об’єкта дослідження і мають високу хімічну і біохімічну специфічність. Найбільш чутливим спектральним методом аналізу метаболізму тканин людини є рамановская спектроскопія, при якій задіяно лазерне випромінювання», – розповів один з авторів статті, доцент кафедри лазерних і біотехнічних систем самарського університету дмитро артем’єв.
Рамановская спектроскопія – це один з методів оптичної біопсії: посвітивши лазерним променем на досліджувану тканину, за допомогою спектрального аналізу можна оцінити біохімічні та структурні зміни, що відбуваються в тканинах. Таким чином, результат аналізу можна дізнатися буквально за лічені хвилини, після комп’ютерної обробки отриманих спектральних даних.
» перший етап нашого дослідження показав, що рамановская спектроскопія, безумовно, має потенціал для діагностування злоякісних утворень простати. Результати, представлені в нашій статті, показують, що цей метод повністю дозволяє виявляти пухлинну тканину простати, відрізняючи її від здорової. В ході численних експериментів були визначені параметри лазерного випромінювання, необхідні для ефективної діагностики», – зазначив дмитро артем’єв.
За підсумками експериментів, проведених на різних зразках людської тканини, вчені визначили, що найбільш ефективним для діагностики новоутворень простати є інфрачервоний лазер з довжиною хвилі 785 нанометрів. Лазери приблизно з такою довжиною хвилі раніше масово застосовувалися в комп’ютерних cd-дисководах, а зараз їх можна зустріти в лазерних принтерах.
“значення точності досягли 100% для лазера з довжиною хвилі 785 нм. Були підтверджені основні особливості клітинного метаболізму, що відбувається в тканині злоякісної пухлини простати, а саме відсутність аеробного гліколізу, надекспресія певних маркерів і сильне збільшення концентрації холестерину і його складних ефірів, а також жирних кислот і глутамінової кислоти. Наявність в спектрі ансамблю піків комбінаційного розсіювання з підвищеною інтенсивністю, властивих жирним кислотам, бета-глюкозі, глутаміновій кислоті і холестерину, є фундаментальним фактором для ідентифікації раку простати», – підкреслив учений.
Для використання розроблюваного методу діагностики на практиці необхідно створити тонкий оптоволоконний зонд. За одним оптичним волокнам зонда лазерний промінь потрапить на обстежувані тканини, а за допомогою інших оптоволокон збирається і доставляється випромінювання, яке несе в собі необхідну спектральну інформацію. Проект планується реалізувати протягом декількох років.
