Laser and cancer

Laserlys afslører kræft

Med laserlys kan lægerne nu tage fingeraftryk af kroppens levende celler og afsløre ændringer i cellernes livsprocesser, som senere kan føre til kræft. Den revolutionerende diagnoseteknik virker allerede nu på mavekræft og kræver ingen alvorlige indgreb.

13. december 2010 af Gorm Palmgren

Kræft begynder næsten altid med, at infektioner, giftstoffer, uv-lys eller lignende stresser de raske celler, så deres biokemiske processer kommer ud af balance – og i værste fald ender de med at udvikle sig til kræftceller.

Hidtil har det kun været muligt at opdage disse tidlige forstadier til kræft ved at tage en vævsprøve og analysere den i laboratoriet. Men med en ny laserteknologi kan lægerne analysere det biokemiske indhold af levende celler dybt inde i kroppen, længe før en sygdom bryder ud.

Lægernes nye våben mod kræft er et såkaldt Raman-endoskop, der i princippet tager et fingeraftryk af cellernes biokemiske tilstand. Den grundlæggende teknik har været kendt og anvendt i flere år. Men først i 2010 lykkedes det Zhiwei Huang fra National University of Singapore at videreudvikle teknikken og kombinere den med andre avancerede teknologier, så den nu kan afsløre de allerførste stadier af mavekræft.

Hver celle kan studeres i detaljer

Raman-endoskopi bygger på, at når en laserstråle med en bestemt bølgelængde sendes ind i et væv, vil en lille del af lysets energi blive optaget af cellernes forskellige proteiner, fedtstoffer, dna osv.

De frigiver dog hurtigt energien igen i form af lys, hvor bølgelængden er blevet ændret en smule. Denne fysiske proces kaldes uelastisk lysspredning, og alt efter hvilket molekyle, laserstrålen har ramt, vil det tilbagekastede lys have en bølgelængde, som enten er kortere eller længere end den oprindelige laserstråle. De 32 optiske fibre i endoskopets spids registrerer det tilbagekastede lys, og en tilsluttet computer beregner ændringen af lysets bølgelængde og dermed farve.

Hvis nogle af cellerne begynder at opføre sig unormalt og måske er ved at danne forstadier til kræft, vil det ændre på deres indhold af biokemiske molekyler, og det vil blive afsløret i et “fingeraftryk”, dvs. i den måde, de tilbagekaster lyset på sammenlignet med raske celler.

“Raman-endoskopet analyserer et stykke væv på blot 1 mm på hver side, men som alligevel indeholder omkring 1 million celler. Vi kan teknisk set også måle på én enkelt celle for at nærstudere dens proteiner og fedtstoffer, men det er lettest at gøre på en vævsprøve i laboratoriet,” siger Zhiwei Huang, som afprøver den nye diagnosticeringsmetode på hospitaler over hele Singapore.

Analyse kan ske direkte i maven

I løbet af 2010 har hans forskningsgruppe offentliggjort to videnskabelige studier, hvor patienter med mavelidelser, som man ved kan udvikle sig til kræft, blev undersøgt på tre forskellige måder. Den ene var en slags kontrol, hvor en biopsi (dvs. en vævsprøve) fra mavesækken blev underkastet en traditionel histologisk analyse under mikroskopet for at identificere eventuelle celleforandringer.

I det andet tilfælde blev en lignende biopsi analyseret i laboratoriet med Raman-endoskopet for at lede efter unormale “fingeraftryk”, der kunne være tegn på celleforandringer. Og i det tredje tilfælde blev Raman-analyserne foretaget inde i mavesækken ved hjælp af endoskopet uden at tage en biopsi.

Formålet med disse tredelte analyser var at klarlægge, om Raman-endoskopi er lige så god til at opdage celleforandringer som traditionel histologisk analyse under mikroskopet, og om det er muligt at udføre Raman-analyserne direkte i patienten uden først at skulle gennem den smertefulde proces med at tage en biopsi fra patientens mavesæk.

Resultaterne viste, at der var fin overensstemmelse mellem de tre metoder. Raman-endoskopet lavede slet ingen fejl, når det skulle identificere celler, som var inficeret med bakterien Helicobacter pylori. Den er årsag til mavesår og ses næsten altid som et varsel om, at man måske er ved at udvikle mavekræft.

Processen kan vendes

Med Raman-endoskopet var det også muligt at udpege 80 pct. af de vævsprøver, hvor cellerne havde taget de allerførste skridt på vejen mod at udvikle kræft. Dette tidlige kræftstadie kaldes metaplasi, og hvis man allerede på dette tidspunkt sætter ind med at bekæmpe den grundlæggende årsag til cellernes stress – fx infektion med Helicobacter pylori – er det muligt at vende processen, så kræften aldrig slår igennem.

Endvidere viste resultaterne, at den skånsomme diagnosticering i maven på patienten i over 94 pct. af tilfældene var i stand til at opdage de allerførste celleforandringer, som er tegn på, at mavekræft er begyndt at udvikle sig.

“Raman-endoskopets evne til at analysere cellernes molekyler gør det til et stærkt værktøj til at diagnosticere de første forstadier til kræft direkte i patienten, her og nu, under en rutineundersøgelse,” forklarer Zhiwei Huang.

Og det er ikke kun mavekræftpatienter, der kan glæde sig til at få stillet en hurtig diagnose, lover forskeren:

“Den nye teknik, vi har udviklet, kan sagtens tilpasses andre indre organer som fx lunger og blære, hvis blot man bruger et fleksibelt endoskop, der nemt kan føres ind i luft- eller urinvejene.”

Tema

Læs også

Måske er du interesseret i ...

FÅ ILLUSTRERET VIDENSKABS NYHEDSBREV

Du får dit gratis særtillæg, Vores Ekstreme Hjerne, til download, straks du har tilmeldt dig nyhedsbrevet.

Fandt du ikke det, du ledte efter? Søg her: