Νέα τεχνολογία LED καταστρέφει καρκινικά κύτταρα χωρίς να βλάπτει τα υγιή

Μια καινοτόμος θεραπεία που συνδυάζει απλό LED φως με υπέρλεπτες νιφάδες κασσιτέρου υπόσχεται να αλλάξει ριζικά τον τρόπο που αντιμετωπίζουμε τον καρκίνο. Επιστήμονες από το University of Texas at Austin και το University of Porto στην Πορτογαλία ανέπτυξαν μια μέθοδο που εξοντώνει τα καρκινικά κύτταρα, αφήνοντας τα υγιή εντελώς ανέπαφα, μια σημαντική πρόοδο που θα μπορούσε να κάνει τις θεραπείες πιο ασφαλείς, πιο φτηνές και πιο προσιτές σε κάθε ασθενή.

Οι σημερινές φωτοθεραπείες βασίζονται συνήθως σε πανάκριβα laser και ειδικά εργαστηριακά συστήματα, τα οποία, παρά την αποτελεσματικότητά τους, μπορούν να προκαλέσουν βλάβες στους γύρω ιστούς. Η νέα μέθοδος, αντίθετα, χρησιμοποιεί φθηνά LEDs και ένα πρωτοποριακό υλικό με νανοσωματίδια κασσιτέρου, τα λεγόμενα SnOx nanoflakes, για να πετύχει το ίδιο αποτέλεσμα με πολύ μεγαλύτερη ασφάλεια.

«Ο στόχος μας ήταν να δημιουργήσουμε μια θεραπεία που να είναι όχι μόνο αποτελεσματική, αλλά και ασφαλής και οικονομικά προσβάσιμη», εξηγεί η Jean Anne Incorvia, καθηγήτρια στο Cockrell School of Engineering του University of Texas και μία από τις επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας. «Με τον συνδυασμό του LED φωτός και των SnOx nanoflakes, καταφέραμε να στοχεύσουμε τα καρκινικά κύτταρα με απόλυτη ακρίβεια, αφήνοντας τα υγιή ανέπαφα».

Η νέα τεχνολογία δοκιμάστηκε πρόσφατα σε εργαστηριακό περιβάλλον και τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό ACS Nano. Μέσα σε μόλις 30 λεπτά έκθεσης, η LED θεραπεία κατέστρεψε έως και το 92% των καρκινικών κυττάρων του δέρματος και περίπου το 50% των κυττάρων του παχέος εντέρου χωρίς να προκαλέσει καμία ζημιά στα υγιή δερματικά κύτταρα.

Η επιτυχία αυτή στηρίζεται στην αρχή της φωτοθερμικής θεραπείας: τα SnOx nanoflakes απορροφούν την ενέργεια του LED φωτός και τη μετατρέπουν σε θερμότητα, η οποία εξουδετερώνει τα καρκινικά κύτταρα με ακρίβεια μικροσκοπικού επιπέδου. Σε αντίθεση με τη χημειοθεραπεία ή την ακτινοβολία, η προσέγγιση αυτή δεν βασίζεται σε τοξικά φάρμακα ούτε επηρεάζει ολόκληρο τον οργανισμό.

Ο καρκίνος παραμένει η δεύτερη κυριότερη αιτία θανάτου παγκοσμίως, και οι περισσότερες θεραπείες εξακολουθούν να προκαλούν επώδυνες παρενέργειες. Η ανάγκη για ασφαλέστερες, στοχευμένες μεθόδους είναι τεράστια, και το έργο των ομάδων από το Texas και το Porto δείχνει πως το φως μπορεί να προσφέρει μια απρόσμενη λύση.

«Το όραμά μας είναι να κάνουμε αυτή την τεχνολογία διαθέσιμη παντού — ακόμη και σε περιοχές όπου η πρόσβαση σε εξειδικευμένο εξοπλισμό είναι δύσκολη», σημειώνει ο Artur Pinto, ερευνητής στη Σχολή Μηχανικών του University of Porto και επικεφαλής της πορτογαλικής ομάδας. «Ιδιαίτερα για τους ασθενείς με καρκίνο του δέρματος, φανταζόμαστε ένα μέλλον όπου η θεραπεία θα μπορεί να γίνεται στο σπίτι, με μια φορητή συσκευή που θα τοποθετείται πάνω στο δέρμα και θα εξοντώνει τυχόν καρκινικά κύτταρα που απέμειναν μετά το χειρουργείο».

Η συνεργασία ανάμεσα στο University of Texas και το University of Porto ξεκίνησε το 2021 μέσω του προγράμματος UT Austin Portugal, ενός ερευνητικού δικτύου που συνδέει αμερικανικά και πορτογαλικά ιδρύματα για την ανάπτυξη προηγμένων τεχνολογιών. Η ομάδα συνεχίζει να ερευνά πώς αλληλεπιδρούν το φως και η θερμότητα με τα καρκινικά κύτταρα, ενώ δοκιμάζει και άλλα υλικά που θα μπορούσαν να ενισχύσουν την απόδοση της μεθόδου.

Η επόμενη φάση του project περιλαμβάνει τη δημιουργία μιας ιατρικής συσκευής που θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί απευθείας σε ασθενείς. Οι ερευνητές έχουν ήδη εξασφαλίσει επιπλέον χρηματοδότηση για να επεκτείνουν την τεχνολογία και σε άλλες μορφές καρκίνου, όπως ο καρκίνος του μαστού, μέσα από την ανάπτυξη ενός εμφυτεύματος που θα βασίζεται στην ίδια αρχή λειτουργίας: LEDs και nanoflakes που ενεργοποιούνται με φως για να εξουδετερώσουν τα καρκινικά κύτταρα.

[source]