חוקרים מאוניברסיטת נוטרדאם פיתחו מכשיר LED אלחוטי פורץ דרך שניתן להשתיל לטיפול בסוגי סרטן שקשה להגיע אליהם. מכשיר זה, המשמש עם צבע רגיש לאור, הורג תאים סרטניים וממריץ את המערכת החיסונית למקד את הסרטן בצורה יעילה יותר. הוא משתמש באור ירוק, שמפעיל תגובה חיסונית חזקה, ומקדם צורה של מוות תאי המשפר את הפעילות החיסונית. הפוטנציאל של המכשיר להפעלה מרחוק ולניטור טיפול מסמן התקדמות משמעותית בטיפול בסרטן עמוק. מחקר זה נתמך על ידי מענקי STIR של האוניברסיטה, שמטרתם להגביר פרויקטים בין-תחומיים המשפיעים על בריאות, סביבה וטכנולוגיה. קרדיט: אוניברסיטת נוטרדאם
מדעני נוטרדאם יצרו מכשיר LED אלחוטי מושתל המשתמש באור ובצבע מיוחד כדי להרוג תאים סרטניים ולהפעיל את המערכת החיסונית, ומציע גישה חדשה לטיפול בסרטן פנימי ביעילות.
צורות ספציפיות של אור, בשילוב עם תרופה המופעלת באור, יכולות לשמש כטיפול יעיל ולא פולשני לסרטן על העור או בקרבתו. עם זאת, סוגי סרטן הממוקמים עמוק בתוך הגוף – מוגנים על ידי רקמות, דם ועצם – נותרים בלתי נגישים ליתרונות הטיפוליים של האור.
כדי להביא את היתרונות של האור לסוגי הסרטן הקשים יותר לגישה הללו, המהנדסים ומדענים מאוניברסיטת נוטרדאם המציאו מכשיר LED אלחוטי שניתן להשתיל. מכשיר זה, בשילוב עם צבע רגיש לאור, לא רק הורס תאים סרטניים, אלא גם מגייס את התגובה המכוונת לסרטן של מערכת החיסון. המחקר פורסם ב פוטודיאגנוזה וטיפול פוטודינמי.
תפקידו של צבע בהיר בטיפול
"צבעים מסוימים של אור חודרים לרקמות עמוק יותר מאלה אחרים", אמר תומס אוסאליבן, פרופסור חבר להנדסת חשמל ומחבר שותף במאמר. "מסתבר שסוג האור – במקרה זה הירוק – שאינו חודר כל כך עמוק יש לו את היכולת לייצר תגובה חזקה יותר נגד התאים הסרטניים".
לפני שהאור יכול להיות יעיל בהשמדת תאים סרטניים, יש לתת לתאים צבע עם מולקולות סופגות אור. המכשיר נדלק, הצבע מעביר את האור לאנרגיה והאנרגיה הזו הופכת את החמצן של התאים עצמם לרעילים – למעשה, הופכת את התאים הסרטניים נגד עצמם.
בעוד שטיפולים אחרים גם מנשקים את החמצן של התאים עצמם, מכשיר זה גורם לצורה חריפה במיוחד של מוות תאי.
"בעבודה משותפת, הסטודנטית לתואר שני בביוכימיה היילי סנדרס והסטודנטית לתואר שני בהנדסת חשמל, SungHoon Rho, ציינו בתפיסה שהתאים המטופלים מתנפחים, וזה סימן ההיכר של סוג של מוות תאי, פירופטוזיס, שטוב במיוחד בהפעלת התגובה החיסונית", אמר בראדלי. סמית', הפרופסור למדע אמיל טי הופמן ומחבר שותף על המאמר.
"המטרה שלנו היא לגרום רק למעט מוות של תאים פירופטוטי, מה שיגרום למערכת החיסון להתחיל לתקוף את הסרטן."
מחקר ויישומים עתידיים
במחקרים עתידיים, המכשיר ישמש בעכברים כדי לראות האם התגובה להרוג הסרטן שהתחילה בגידול אחד תניע את מערכת החיסון לזהות ולתקוף גידול סרטני אחר בעצמו.
אוסאליבן ציין כי ניתן להזריק את המכשיר, בגודל של גרגר אורז, ישירות לגידול סרטני ולהפעיל אותו מרחוק על ידי אנטנה חיצונית. המטרה היא להשתמש במכשיר לא רק למתן טיפול אלא גם לניטור תגובת הגידול, התאמת עוצמת האות והתזמון לפי הצורך.
מחקר זה היה אחד מארבעה פרויקטים שמומנו על ידי המענקים הראשונים של Seed Transformative Interdisciplinary Research (STIR). מענקים אלה, שיזמו בשנת 2023 על ידי מכללת נוטרדאם למדעים והמכללה להנדסה, נועדו להזניק פרויקטי מחקר מדעיים והנדסיים בבריאות האדם, הסביבה וטכנולוגיות המידע.
