Tidig upptäckt är avgörande för att förbättra canceröverlevnadsgraden. Ändå är en av de dödligaste cancer i USA, lungcancer, notoriskt svår att upptäcka i sina tidiga skeden.

Nu har forskare utvecklat en metod för att upptäcka lungcancer genom att bara skina diffust ljus på celler som svepas från patientens kinder.

I en ny klinisk studie kunde analysmetoden - kallad partiell vågspektroskopisk (PWS) -mikroskopi - differentiera individer med lungcancer från de utan, även om de icke-canceraktiga patienterna hade haft livslång rökare eller lider av kronisk obstruktiv lung Sjukdom (COPD).

Fynden som släpptes av ett team av ingenjörer och läkare från NorthShore University Health System, Northwestern University och New York University-visas i tryck i 15 oktober 2010, utgåva av tidningen Cancerforskning.

"Denna studie är viktig eftersom det ger ett bevis på att en minimalt påträngande, riskbaserad teknik kan göra det möjligt för oss att skräddarsy screening för lungcancer, den ledande orsaken till cancerdöd i amerikaner", säger läkare och forskare Hemant Roy från NorthShore University HealthSystems och University of Chicago, ledande författare på papperet. "Detta utgör ett viktigt framsteg när det gäller att översätta biomedicinska optik genombrott för personlig screening för lungcancer."

De senaste resultaten är en förlängning av flera framgångsrika försök som involverar ljusspridningsanalysstekniken, inklusive tidig upptäcktssucces med bukspottskörtelcancer och koloncancer. NSF har stött lagets arbete sedan 2002, med ett tidigt bidrag till Roys medarbetare och medförfattare, bioengineer Vadim Backman från Northwestern University.

"Deras arbete har nu övergått till en större $ 2 miljoner Emerging Frontiers i Research and Innovation Award", säger Leon Esterowitz, en biophotonics expert och programchef på NSF som länge har stödt forskningen. "Resultaten har ännu större konsekvenser genom att teknikerna Och "fälteffekten" kan vara ett allmänt fenomen som kan tillämpas på en mängd epitelcancer, den vanligaste typen av cancer."

De fortsatta kliniska och laboratorieexperimenten som involverar PWS-ljusspridningstekniken - och dess föregångarteknik, fyrdimensionell elastisk ljusspridnings fingeravtryck (4D-ELF) och låg sammanhängande förstärkt backscattering spectroscopy (LEBS) - visar avslöjande av ny information om förändringarna av celler Genomgå när cancer uppstår någonstans i kroppen.

Inom drabbade celler, inklusive annars friska celler långt ifrån en verklig tumör, verkar molekylerna i kärnan och det cellulära skelettet förändras. På en skala av ungefär 200 nanometer eller mindre, till och med i molekylernas skala, blir en påverkad cellstruktur så snedvridd att ljuset sprider sig genom cellen på ett sätt som talar.

Cancerens förmåga att orsaka förändringar i avlägsen, hälsosam vävnad kallas "fälteffekt" eller "skadafält" -effekten och är den fysiska mekanismen som tillåter celler i kinden att avslöja förändringar som utlöses av en tumör långt borta hos en patients lunga.

"Mikroskopisk histologi och cytologi har varit en stapel av klinisk diagnostik som upptäcker mikroskalans förändringar i cellstrukturen," tillade Backman. "Upplösningen av konventionell mikroskopi är dock begränsad. PWS-baserad nanocytologi detekterar å andra sidan cellförändringar vid Nanoskalan i annars mikroskopiskt normala celler."

"Det som är fascinerande är att samma nanoskalaförändringar tycks utvecklas tidigt i mycket olika typer av cancer, inklusive lung-, kolon- och bukspottskörtelcancer," fortsatte Backman. "Detta föreslår inte bara att nanocytologi har potential att bli en allmän plattform för Cancer screening, men också att dessa nanoskala förändringar är en allestädes närvarande händelse i tidig karcinogenes med kritiska konsekvenser för cellfunktionen. Att utläsa mekanismerna för dessa förändringar hjälper oss att förstå de första stadierna av cancerframkallande och förbättra screeningen.

Denna forskning stöddes av National Science Foundation genom tio individuella bidrag under det senaste decenniet, inklusive CBET-0939778 och CBET-0937987.

Källa: National Science Foundation

Genetic Engineering Will Change Everything Forever – CRISPR (Video Medicinsk Och Professionell 2024).