Астрономи допоможуть лікувати рак

Рання діагностика раку є ключовою в його лікуванні, покращуючи перспективи виживання хворих. Зараз проходить Національна астрономічна нарада NAM 2019, яку проводить Королівське астрономічне товариство Великобританії в Університеті Ланкастера, астрономи з університету Ексетера представили роботи, присвячені боротьбі з раком.

Астрономія спирається в першу чергу на виявлення і аналіз прийнятого електромагнітного випромінювання різних діапазонів. Наприклад, вивчаючи розсіювання, поглинання і переизлучение світла в хмарах газу і пилу, астрономи отримують про них всіляку інформацію.

Незважаючи на величезні відмінності в масштабах, процеси, які відбуваються зі світлом при подорожі через людське тіло, дуже схожі на ті, що спостерігаються в космосі. І слід очікувати, що, коли тканина стає ракової, це якимось чином відіб'ється на властивостях прийнятого світла. 

Зокрема, рак створює крихітні відкладення кальцію в молочних залозах, які можуть бути виявлені за зміни довжини хвилі світла при його проходженні через уражені раком тканини. Дослідники з Ексетера зрозуміли, що комп'ютерні методи обробки даних, розроблені для вивчення космічних процесів, можуть бути застосовані для пошуку цих відкладень. 

В кінцевому підсумку вони планують розробити швидкий діагностичний тест, який дозволить уникнути непотрібних біопсій (взяття зразків тканин для аналізів). Як відомо, рання діагностика раку є ключовою в його лікуванні, покращуючи перспективи виживання хворих. Вже ведеться спільна робота з медиками в одній з лікарень Ексетера, щоб випробувати технологію і підготувати грунт для великих клінічних випробувань. 

У другому проекті дослідники з Ексетера використовують комп'ютерні моделі для вивчення можливих нових методів лікування немеланомного раку шкіри. Це найбільш поширений тип раку. Вони розробляють «віртуальну лабораторію» для моделювання його лікування двома методами: активуються світлом лікарськими засобами (фотодинамічна терапія) і нагріваються світлом наночастинками (фототермічна терапія). 

Наприклад, моделювання показує, як наночастки золота в віртуальної пухлини шкіри нагріваються під впливом інфрачервоного випромінювання. Після 1 секунди опромінення пухлина нагрівається на 3 градуси Цельсія, а через 10 хвилин нагрівання збільшується вже на 20 градусів, що досить, щоб убити клітини пухлини. В даний час ефективність фототермічна терапії з наночастинками була перевірена на щурах. Тепер дослідники за допомогою «віртуальної лабораторії» працюють над адаптацією технології для людей. 

У подальших планах дослідників використання тривимірних візуалізованими моделей пухлин, створених на основі реальних фотографій, для демонстрації того, як пухлини реагуватимуть на різні режими лікування. Завдяки цьому лікарі зможуть передбачати ефективність різних видів лікування для певного типу пухлини і відповідно вибирати план лікування. 
 

Фото: vladtime