Одна из самых сложных задач в онкохирургии — точно удалить опухоль, не оставив ни единой раковой клетки. На практике это получается далеко не всегда. Например, при раке груди в 35% случаев хирурги срезают по здоровой ткани, а злокачественные клетки остаются на краях раны. Это печальная статистика, ведь из-за этого пациентам часто требуется повторная операция, а риск возвращения болезни растет. Существующие методы вроде УЗИ или МРТ не всегда могут четко обозначить границы опухоли прямо во время операции, и хирургам приходится полагаться на собственный опыт и чутье. Медикам остро не хватает инструмента, который показывал бы опухоль в реальном времени, прямо на операционном столе.

Команда корейских ученых, кажется, нашла элегантное решение. Специалисты из Института науки и технологий (KIST) и госпиталя при Университете Чхуннам под руководством докторов Суна Бума Су и Се Хуна Ким создали новую платформу для визуализации опухолей во время операции. Они взяли за основу полезные бактерии и генетически их модифицировали. Эти бактерии действуют как умный краситель: они «включают» свечение только внутри опухолевой ткани, буквально подсвечивая ее изнутри, как неоновая вывеска. Это позволяет хирургу видеть все границы новообразования и иссекать его с максимальной точностью, что снижает вероятность рецидива.

Подробности опубликованы в издании Advanced Materials.

Как это работает? Исследователи создали систему на основе бактерий, которая активируется именно в опухоли. Флуоресцентный сигнал стабильно держится более 72 часов и ярко выделяет пораженные участки даже в сложных структурах внутренних органов. Представьте, что вам подсвечивают конкретное здание на карте целого города — вот так же интуитивно и визуально просто хирург может идентифицировать опухоль невооруженным глазом, даже при свете обычных ламп в операционной. Это значительно снижает нагрузку на врача.

Главное преимущество технологии — ее универсальность. Обычные контрастные агенты нужно разрабатывать отдельно для каждого типа рака. А эта бактериальная система реагирует на два общих признака любой солидной опухоли: недостаток кислорода (гипоксию) и способность уклоняться от иммунной системы. Поэтому метод подходит для многих видов онкологических заболеваний. Сила свечения примерно в пять раз выше, чем у традиционных агентов, и работает система в ближнем инфракрасном диапазоне. Это значит, что ее можно легко подключить к стандартному хирургическому эндоскопу и другому оборудованию для визуализации, которое уже есть в клиниках.

Ключевые возможности технологии:

• Подсвечивает опухоль в режиме реального времени.
• Работает для большинства видов солидных опухолей.
• Совместима с существующим медоборудованием и хирургическими роботами.
• Сокращает время операции и повышает ее точность.

Ученые смотрят в будущее и планируют развивать платформу дальше, превратив ее в комплексную систему для диагностики, хирургии и терапии. По их задумке, эти же бактерии, которые сами находят опухоль, можно использовать как курьеров для доставки прямо в цель мощных противораковых препаратов или терапевтических белков.

Наше исследование показывает принципиально новый подход, — говорит доктор Сух из KIST. — Бактерии самостоятельно находят опухоль и начинают светиться, что позволяет хирургу в реальном времени видеть ее границы. Универсальность метода позволяет рассматривать его как новый стандарт для точной хирургической визуализации.

Реальная польза этого исследования огромна и носит сугубо прикладной характер. Это не просто очередное «прорывное» открытие в лаборатории, а технология, решающая конкретную и очень болезненную проблему хирургической онкологии. Она может кардинально снизить процент повторных операций, которые являются огромным психологическим и физическим стрессом для пациента и дополнительной финансовой нагрузкой для системы здравоохранения. Повышая точность резекции, метод напрямую влияет на выживаемость и качество жизни пациентов, снижая риск локального рецидива. Кроме того, универсальность платформы означает, что ее внедрение не потребует закупки совершенно нового дорогостоящего оборудования для каждой клиники, что значительно ускоряет потенциальный путь к широкой практике.

Основное критическое замечание, которое требует тщательного изучения, лежит в плоскости безопасности. Внедрение в организм человека генетически модифицированных бактерий, даже непатогенных, всегда сопряжено с непредсказуемыми рисками. Возможны индивидуальные иммунные реакции, цитокиновые штормы или горизонтальный перенос генов в микробиоме пациента, последствия которого крайне сложно смоделировать. Прежде чем метод войдет в клинику, необходимо провести долгосрочные исследования на предмет абсолютной безвредности этих бактерий и полного их выведения из организма после выполнения своей задачи. Любой намек на биобезопасность может стать непреодолимым барьером для регуляторных органов, таких как FDA или Росздравнадзор.

Ранее ученые выяснили, как бактерии поражают клетки.