Soczewki kontaktowe “wyczytają” raka z łez? Przełom dokonuje się na naszych oczach!

Diagnostyka nowotworów jest niezwykle trudnym i złożonym procesem. Opracowano soczewki kontaktowe, które mogą pomóc w wykrywaniu wczesnych objawów raka.
Soczewki kontaktowe zmienią kolor na czerwony, gdy wykryją egzosomy we łzach /Fot. Pixabay
Soczewki kontaktowe zmienią kolor na czerwony, gdy wykryją egzosomy we łzach /Fot. Pixabay

Dane statystyczne mówią, że z soczewek kontaktowych na świecie korzysta ponad 150 mln ludzi. Liczba ta z roku na rok rośnie, bo soczewki kontaktowe to jedna z najwygodniejszych metod korekcji wzroku, jakie kiedykolwiek opracowano. Już od dłuższego czasu trwają plany wykorzystania soczewek kontaktowych do pomiaru innych ważnych parametrów biologicznych. Teraz w Advanced Functional Materials pojawiła się praca sugerująca, że można je wykorzystać do diagnostyki nowotworów.

Czytaj też: Polka rozpracuje nowotwory krwi? Powstaje przełomowa terapia

Dr Yangzhi Zhu z Terasaki Institute for Biomedical Innovation, główny autor badania, mówi:

To ekscytujące w porównaniu z innymi obecnymi technikami diagnostycznymi.

Prawda ukryta w egzosomach

Urządzenie stworzone przez zespół dr Zhu ma na celu wykrywanie oznak raka poprzez namierzanie we łzach produktów ubocznych egzosomów, które według powszechnej wiedzy, wskazują na wzrost guza w organizmie.

Soczewki kontaktowe mają wbudowane przeciwciało, które po połączeniu z przeciwciałem produkowanym przez egzosomy, powoduje zmianę koloru na czerwony. To wskazuje na obecność komórek nowotworowych. Zmiana koloru jest na tyle istotna, że można ją dostrzec gołym okiem, ale także za pomocą spektroskopu.

Naukowcy użyli laserów do wycięcia mikrorowków w soczewkach, które pomagają w dotarciu łez do czujnika. To sprawia, że pomiar jest bezpieczny i w pełni automatyczny. Pozwala także na szybkie wykrycie potencjalnych zmian nowotworowych – w przeciwieństwie do biopsji czy tomografii komputerowej, wyniki są dostępne już po 30 minutach.

Schemat budowy i zawartości egzosomu /Fot. ResearchGate

Egzosomy tworzą się w większości komórek i przedostają się do kilku rodzajów płynów ustrojowych, w tym śliny, moczu i łez, po tym jak komórki je wyrzucają. Dlatego egzosomy były kiedyś uważane za “śmietniki” komórek, choć teraz już wiemy, że są znacznie czymś ważniejszym. Dopiero badania w latach 90. ubiegłego wieku wykazały, że egzosomy przenoszą ważne cząsteczki między komórkami i mogą przemierzać ogromne odległości – nawet z mózgu do czubków palców u stóp.

Postępy w rozumieniu egzosomów przyczyniły się także do badań nad nowotworami. Egzosomy mogą także przenosić cząsteczki między komórkami nowotworowymi, ułatwiając ich transport po całym organizmie. To z kolei promuje tworzenie przerzutów w innych miejscach.

Czytaj też: Rak starszy niż ludzkość. Już dinozaury cierpiały na nowotwory

Biorąc pod uwagę, jak ważną rolę odgrywają egzosomy w naszych ciałach – także w kontekście nowotworzenia – detekcja ich produktów wydaje się być idealnym celem dla diagnostycznych soczewek kontaktowych. Problemem jest to, że we łzach jest ich bardzo mało, więc konieczne było usprawnienie istniejących czujników. Jest jeszcze wiele do zrobienia, zanim tego typu produkt trafi do praktyki klinicznej.

Weryfikacja wyników uzyskanych z soczewek kontaktowych jest długotrwała i kosztowna. Sam sprzęt do badania egzosomów metodami laboratoryjnymi kosztuje ponad milion dolarów, a spektrometria masowa może zająć blisko tygodnia. Zespół dr Zhu planuje badania soczewek na królikach, które są powszechnie wykorzystywane w badaniach okulistycznych. Jeżeli wszystko pójdzie zgodnie z planem, soczewki kontaktowe nie będą ograniczone do wykrywania nowotworów. Mogą być skuteczne także w namierzaniu chorób autoimmunologicznych, a nawet dostarczania leków.