Nerwy zapalają się, aby ostrzec chirurgów

Chirurdzy dokładają wszelkich starań, aby uniknąć uszkodzenia nerwów w miejscach chirurgicznych i wokół nich – zabłąkane cięcie może prowadzić do osłabienia mięśni, bólu, drętwienia, a nawet paraliżu. Podczas delikatnych operacji, takich jak na przykład usuwanie prostaty, przypadkowe uszkodzenie nerwów może prowadzić do nietrzymania moczu lub zaburzeń erekcji. Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego ogłosili nową metodę oświetlania nerwów w ciele fluorescencyjnymi peptydami, które mogą działać jako markery, które odstraszają chirurgów.

Quyen Nguyen chirurg z UCSD, który kierował badaniami, mówi, że podczas szkolenia chirurdzy dowiadują się, gdzie znajdują się nerwy i wykorzystują tę wiedzę, aby ich unikać. W większości przypadków wiedza i doświadczenie wystarczą, ale jeśli coś jest nie na miejscu lub z jakiegoś powodu jest uszkodzone, znalezienie nerwów może być wyzwaniem, mówi Nguyen. Mówi, że fluorescencja umożliwia chirurgom zobaczenie ich, zanim jeszcze natkną się na ich narzędzia.

Nguyen, praca z chemikiem Roger Tsien , stworzyła wcześniej markery fluorescencyjne, które mogą oświetlać marginesy guzów podczas operacji. Aby zidentyfikować konkretny znacznik nerwów, jej zespół wykorzystał technikę zwaną prezentacją fagową. Fag to wirus, który infekuje bakterie i wyświetla na swojej powierzchni małe białko zwane płaszczem. Naukowcy mogą łatwo zmienić sekwencję aminokwasów tego białka, tworząc miliony fagów, które prezentują różne powłoki. Korzystając z tej techniki, zespół Nguyena szukał sekwencji aminokwasów, które preferencyjnie przyczepiają się do komórek nerwowych, i wykorzystał te informacje do zaprojektowania peptydu, który może służyć jako znacznik specyficzny dla nerwu. Dodając do peptydu sondę fluorescencyjną, stworzyli latarnię, która oświetla nerwy przy określonej długości fali światła.

Naukowcy wstrzyknęli swój peptyd do krwiobiegu myszy i odkryli, że wszystkie nerwy obwodowe (te poza mózgiem i rdzeniem kręgowym) zostały oznakowane w ciągu dwóch godzin. Efekt utrzymywał się przez kilka godzin i zniknął całkowicie po dniu. Etykieta działała, nawet jeśli nerwy były uszkodzone. Naukowcy przetestowali również peptyd w próbkach tkanek ludzkich i potwierdzili, że wiązałby się on również z ludzkimi nerwami.

Sondy te mogą być używane w połączeniu z sondami nowotworowymi, pomagając chirurgowi w usunięciu guza, unikając nerwów wokół niego. Technologia została licencjonowana przez Avelas Biosciences, mały startup biotechnologiczny, którego współzałożycielem jest Tsien; potrzebne będą dalsze testy na zwierzętach, zanim będzie gotowy do badań klinicznych.

Hisataka Kobayashi , główny naukowiec Programu Obrazowania Molekularnego w National Cancer Institute, mówi, że nie ma wątpliwości, że jest to świetna technologia, która może przynieść korzyści chirurgom. Twierdzi jednak, że naukowcy będą musieli zidentyfikować dokładny cel molekularny sond i zweryfikować, czy są one całkowicie nietoksyczne.

ukryć