Laser and cancer

Laserlys avslører kreft

Nå kan legene ta fingeravtrykk av kroppens levende celler med laserlys og avsløre endringer i cellenes livsprosesser som senere kan føre til kreft. Den revolusjonerende diagnoseteknikken virker alt nå på magekreft og krever ingen alvorlige inngrep.

20. desember 2010

Kreft begynner nesten alltid med at infeksjoner, giftstoffer, UV-lys eller lignende stresser friske celler slik at deres biokjemiske prosesser kommer ut av balanse – og i verste fall ender med å utvikle seg til kreftceller.

Hittil har det bare vært mulig å oppdage disse tidlige forstadiene til kreft ved å ta en vevsprøve og analysere den i laboratoriet. Men med en ny laserteknologi kan legene analysere det biokjemiske innholdet i levende celler dypt inne i kroppen, lenge før en sykdom bryter ut.

Legenes nye våpen mot kreft er et såkalt Raman-endoskop, som i prinsippet tar et fingeravtrykk av cellenes biokjemiske tilstand. Den grunnleggende teknikken har vært kjent og i bruk i flere år. Men først i 2010 lyktes det Zhiwei Huang ved National University of Singapore å videreutvikle teknikken og kombinere den med andre avanserte teknologier slik at den nå kan påvise de aller første stadiene til magekreft.

Hver celle kan studeres i detalj

Raman-endoskopi bygger på at når en laserstråle med en bestemt bølgelengde sendes inn i et vev, vil en liten del av lysets energi bli tatt opp av cellenes forskjellige proteiner, fettstoffer, DNA osv.

De avgir imidlertid raskt energien igjen i form av lys der bølgelengden har endret seg litt. Denne fysiske prosessen kalles uelastisk lysspredning, og alt etter hvilket molekyl laserstrålen har truffet, vil det reflekterte lyset ha en bølgelengde som enten er kortere eller lengre enn den opprinnelige laserstrålen.

De 32 optiske fibrene i tuppen av endoskopet registrerer det reflekterte lyset, og en tilkoblet datamaskin beregner endringen av lysets bølgelengde og dermed farge. Hvis noen av cellene begynner å oppføre seg unormalt og kanskje er i ferd med å danne forstadier til kreft, vil det endre på deres innhold av biokjemiske molekyler, og det vil bli avslørt i et ”fingeravtrykk”, dvs. i måten de reflekterer lyset på sammenlignet med friske celler.

”Raman-endoskopet analyserer vevsfragmenter på bare én mm på hver side, men som likevel inneholder rundt én million celler. Vi kan teknisk sett også måle på én enkelt celle for å studere på nært hold cellens proteiner og fettstoffer, men det er lettest å gjøre på en vevsprøve i laboratoriet,” sier Zhiwei Huang, som tester den nye diagnostiseringsmetoden på sykehus over hele Singapore.

Analyse kan skje direkte i magen

I løpet av 2010 har hans forskningsgruppe offentliggjort to vitenskapelige studier, der pasienter med magelidelser som man vet kan utvikle seg til kreft, ble undersøkt på tre forskjellige måter.

Den ene var en type kontroll der en biopsi (dvs. en vevsprøve) fra magesekken ble underkastet en tradisjonell histologisk analyse under mikroskopet for å identifisere eventuelle celleforandringer. I det andre tilfellet ble en lignende biopsi analysert i laboratoriet med Raman-endoskopet for å lete etter unormale ”fingeravtrykk” som kunne være tegn på celleforandringer. Men i det tredje tilfellet ble Raman-analysene foretatt inne i magesekken til pasienten ved hjelp av endoskopet uten å ta en biopsi.

Formålet med disse tredelte analysene var å klarlegge om Raman-endoskopi er like god til å oppdage celleforandringer som tradisjonell histologisk analyse under mikroskopet, og om det er mulig å utføre Raman-analysene direkte i pasienten uten først å måtte gjennom den smertefulle prosessen med å ta en biopsi av pasientens magesekk.

Resultatene viste at det var god overensstemmelse mellom de tre metodene. Raman-endoskopet gjorde overhodet ingen feil når det skulle identifisere celler som var infisert med bakterien Helicobacter pylori. Den er årsaken til magesår og blir nesten alltid tolket som et varsel om mulig utvikling av magekreft.

Prosessen kan snus

Med Raman-endoskopet var det også mulig å utpeke 80 prosent av vevsprøvene der cellene hadde tatt de aller første skrittene på veien mot å utvikle kreft. Dette tidlige kreftstadiet kalles metaplasi, og hvis man allerede på dette tidspunktet setter inn med å bekjempe den grunnleggende årsaken til cellenes stress – f.eks. en infeksjon med Helicobacter pylori – er det mulig å snu prosessen slik at kreften aldri bryter ut.

Dessuten viste resultatene at den skånsomme diagnostiseringen i magen på pasienten i over 94 prosent av tilfellene var i stand til å oppdage de aller første celleforandringene som et tegn på at magekreft har begynt å utvikle seg.

”Raman-endoskopets evne til å analysere cellenes molekyler gjør det til et sterkt verktøy for å diagnostisere de første forstadiene til kreft direkte i pasienten her og nå, under en rutineundersøkelse,” forklarer Zhiwei Huang.

Og det er ikke bare magekreftpasienter som kan glede seg til å få stilt en rask diagnose, lover forskeren:

”Den nye teknikken vi har utviklet, kan gjerne tilpasses andre indre organer som lunger og blære, hvis man bare bruker et fleksibelt endoskop som det er lett å føre inn i luft- eller urinveiene.”

Tema

Les også

Kanskje du er interessert i...

FÅ ILLUSTRERT VITENSKAPS NYHETSBREV

Du får ditt gratis spesialtillegg, Vår Ekstreme Hjerne, til nedlasting straks du har meldt deg på nyhetsbrevet.

Fant du ikke det du lette etter? Søk her: