Een pen die kankercellen detecteert in .... 10 seconden
Texaanse wetenschappers en ingenieurs hebben een manuele sonde ontwikkeld in de vorm van een pen die snel en precies een humaan weefselmonster analyseert op kankercellen zonder de buurcellen te beschadigen. Zo kan je bijv. meteen nagaan of een tumor volledig werd weggesneden, en kan je beter de kankerzone omschrijven die moet worden verwijderd.
De meeste kankers worden nog altijd bij voorkeur chirurgisch behandeld. Probleem: tijdens de chirurgische resectie hebben de artsen het soms moeilijk om precies na te gaan welke delen van het weefsel kankerweefsel zijn en welke niet. Dat is nochtans belangrijk om alle kankerweefsel te kunnen verwijderen. Als er nog kankercellen blijven zitten, kunnen die immers leiden tot een relaps.
"Als je patiënten spreekt die net werden geopereerd wegens kanker, zullen de meeste meteen zeggen: "Ik hoop dat de chirurg de hele kanker heeft kunnen verwijderen", zegt Livia Eberlin, scheikundige aan de University of Texas in Austin. Daarom heeft haar team de MasSpec Pen of massaspectrometriepen uitgevonden.
Die pen geeft de verwachte informatie veel sneller en duidelijk preciezer dan de huidige methode van peroperatief pathologisch-anatomisch onderzoek. Dat laatste kan tot 30 minuten duren en als de cellen bij het invriezen worden beschadigd, zullen de resultaten minder relevant zijn. Bij bepaalde kankers zijn de resultaten in 10-20% van de gevallen moeilijk te interpreteren.
De MasSpec Pen zou veel efficiënter zijn. Na analyse van 253 monsters van humane kankerweefsels en gezonde weefsels van longen, ovaria, schildklier en borsten hebben de uitvinders van die diagnostische pen een "moleculair profiel" kunnen opstellen, waarmee ze de aanwezigheid van kanker in slechts tien seconden kunnen diagnosticeren met een precisie van meer dan 96%.
Ze zijn erin geslaagd om bij levende muizen met kanker kankercellen zonder fouten op te sporen met de sonde zonder de gezonde weefsels te beschadigen.
De punt van de MacSpec Pen wordt gedurende drie seconden op de huid gezet, de tijd die nodig is om de watermoleculen in de cellen te aspireren. De pen zuigt 10 microliter op, een vijfde van een druppel water. Die 10 µl gaat via een soepel buisje naar een massaspectrometer, die de verschillende molecuulgewichten in het monster berekent en zo kan nagaan of er kankercellen in zitten. De chirurg krijgt zo precieze informatie over de weefsels die moeten worden verwijderd om de hele kankerzone te verwijderen, en kan zo ook nagaan of hij de kanker goed heeft "gereinigd".
Voordelen van de MasSpec Pen: minder risico op relaps doordat er nog kankercellen waren blijven zitten, en minder schadelijke gevolgen bij een uitgebreide weefselresectie. Dat laatste is vooral belangrijk in geval van een kanker die in een zeer gevoelige zone ligt, zoals een hersentumor. Beschadiging van hersenweefsels kan immers irreversibele letsels en handicaps veroorzaken.
Nu moet die nieuwe technologie nog worden uitgetest bij de mens in reële omstandigheden. Dat is voorzien voor 2018. De uitvinders van de pen stellen nu al dat ze de gegevens van het algoritme zullen uitbreiden naar andere kankers als de resultaten van hun proeven positief uitvallen.
(referenties: Science Translational Medicine, 6 september 2017, DOI: 10.1126/scitranslmed.aan3968, en YouTube, 5 september 2017)