Ορισμένοι τύποι φωτός έχουν αποδειχθεί αποτελεσματικοί, με ελάχιστα επεμβατική θεραπεία για καρκίνους που εντοπίζονται πάνω ή κοντά στο δέρμα, όταν συνδυάζονται με φάρμακο που ενεργοποιείται από το φως. Αλλά οι βαθείς καρκίνοι, που περιβάλλονται από ιστούς, αίμα και οστά, έχουν ξεπεράσει τα θεραπευτικά αποτελέσματα του φωτός.
Για να φέρουν τα οφέλη του φωτός σε αυτούς τους πιο δυσπρόσιτους καρκίνους, μηχανικοί και επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο της Notre Dame έχουν επινοήσει μια ασύρματη συσκευή LED που μπορεί να εμφυτευθεί. Αυτή η συσκευή, όταν συνδυάζεται με μια φωτοευαίσθητη χρωστική, όχι μόνο καταστρέφει τα καρκινικά κύτταρα, αλλά κινητοποιεί επίσης την απόκριση του ανοσοποιητικού συστήματος που στοχεύει τον καρκίνο. Η έρευνα εμφανίζεται στο Photodiagnosis and Photodynamic Therapy.
«Ορισμένα χρώματα φωτός διεισδύουν στον ιστό βαθύτερα από άλλα», είπε ο Thomas O’Sullivan, αναπληρωτής καθηγητής ηλεκτρολογίας και συν-συγγραφέας στο χαρτί. «Αποδεικνύεται ότι το είδος του φωτός – σε αυτήν την περίπτωση το πράσινο – που δεν διεισδύει τόσο βαθιά έχει την ικανότητα να παράγει μια πιο ισχυρή απόκριση ενάντια στα καρκινικά κύτταρα».
Προτού το φως καταστεί αποτελεσματικό στην καταστροφή των καρκινικών κυττάρων, πρέπει να χορηγηθεί στα κύτταρα μια βαφή με μόρια που απορροφούν το φως. Η συσκευή ενεργοποιείται, η χρωστική ουσία μεταφέρει το φως σε ενέργεια και αυτή η ενέργεια κάνει το ίδιο το οξυγόνο των κυττάρων τοξικό – στην πραγματικότητα, στρέφοντας τα καρκινικά κύτταρα εναντίον τους. Ενώ άλλες θεραπείες οπλίζουν επίσης το ίδιο το οξυγόνο των κυττάρων, αυτή η συσκευή προκαλεί μια ιδιαίτερα οδυνηρή μορφή κυτταρικού θανάτου.
«Συνεργαζόμενοι μαζί, ο μεταπτυχιακός φοιτητής βιοχημείας Hailey Sanders και ο μεταπτυχιακός φοιτητής ηλεκτρολόγων μηχανικών SungHoon Rho παρατήρησαν διορατικά ότι τα κύτταρα που υποβλήθηκαν σε θεραπεία διογκώνονταν, κάτι που είναι το χαρακτηριστικό γνώρισμα ενός είδους κυτταρικού θανάτου, της πυρόπτωσης, που είναι ιδιαίτερα καλό στο να πυροδοτεί την ανοσολογική απόκριση», είπε ο Bradley. Smith, ο Emil T. Hofman καθηγητής Επιστήμης και συν-συγγραφέας της εργασίας.
«Στόχος μας είναι να προκαλέσουμε λίγο πυροπτωτικό κυτταρικό θάνατο, ο οποίος στη συνέχεια θα πυροδοτήσει το ανοσοποιητικό σύστημα να αρχίσει να επιτίθεται στον καρκίνο». Σε μελλοντικές μελέτες, η συσκευή θα χρησιμοποιηθεί σε ποντίκια για να διαπιστωθεί εάν η απόκριση που θα σκοτώσει τον καρκίνο που ξεκίνησε σε έναν όγκο θα ωθήσει το ανοσοποιητικό σύστημα να εντοπίσει και να επιτεθεί μόνο του σε έναν άλλο καρκινικό όγκο.
Ο O’Sullivan σημείωσε ότι η συσκευή, η οποία έχει το μέγεθος ενός κόκκου ρυζιού, μπορεί να εγχυθεί απευθείας σε έναν καρκινικό όγκο και να ενεργοποιηθεί εξ αποστάσεως από μια εξωτερική κεραία. Ο στόχος είναι να χρησιμοποιηθεί η συσκευή όχι μόνο για την παροχή θεραπείας αλλά και για την παρακολούθηση της ανταπόκρισης του όγκου, προσαρμόζοντας την ισχύ του σήματος και το χρόνο όπως απαιτείται.