Leczenie nowotworów mózgu
advertisement
1 Opublikowane 30 września 1998 r. Stephen Reyes, Wydział Kontaktów z Mediami Udana próba chirurgicznego leczenia nowotworów mózgu za pomocą nowoczesnej sondy. Chirurdzy zastosowali po raz pierwszy specjalną technologię naświetlania, opracowaną do badań kosmicznych nad wzrostem roślin na pokładach wahadłowców NASA (National Aeronautics and Space Administration – Narodowa Agencja Przestrzeni Kosmicznej), wykorzystując ją z powodzeniem na Ziemi w leczeniu dwóch przypadków nowotworów mózgu. - Młoda kobieta, operowana w maju, została całkowicie wyleczona, bez powikłań i bez objawów nawrotu choroby nowotworowej – mówi dr Harry Whelan, neurolog-pediatra ze Szpitala Dziecięcego Stanu Wisconsin w Milwaukee i profesor neurologii w Szkole Medycznej Stanu Wisconsin w Milwaukee. – Młody mężczyzna, który przeszedł zabieg w sierpniu, powraca jeszcze do zdrowia, lecz jego stan jest bardzo zadowalający. Pacjent nie wykazuje żadnych objawów nawrotu choroby. Technika leczenia, zwana terapią fotodynamiczną, polega na zastosowaniu przez chirurga maleńkiej diody emitującej światło (Light Emitting Diode - LED). Dioda wielkości główki szpilki jest źródłem światła o dużej długości fal, które uaktywnia światłoczułe leki przeciwnowotworowe. Aby umożliwić dalsze obiecujące badania nad zastosowaniem LED w medycynie, NASA wybrała do realizacji drugiej fazy finansowania z Funduszu Wspierania Aktywności Badawczej Małych Firm (Small Business Innovative Research Program – SBIR) ofertę Spółki „Urządzenia Kwantowe” z Barneveld, Wisconsin, która wcześniej przystosowała LED do badań kosmicznych nad wzrostem roślin na pokładach wahadłowców. Po przyznaniu dotacji Spółka otrzyma kwotę 600.000 dolarów na kontynuowanie zakończonych właśnie, obiecujących badań, objętych pierwszym etapem finansowania z funduszu SBIR. 2 - NASA wyraziła zadowolenie z powodu sfinansowania pierwszego etapu badań, uwieńczonego dwoma pomyślnie zakończonymi zabiegami – mówi Helen Stinson, zarządzająca funduszem SBIR, z którego pochodziła ta dotacja. Fundusz SBIR mieści się w budżecie Wydziału Transferu Technologii NASA Ośrodka Lotów Kosmicznych Marshalla w Huntsville, Alabama. – Jesteśmy szczęśliwi, że finansujemy firmę, kontynuującą badania nad przełomowym zastosowaniem LED w terapii – dodała H. Stinson. - Niezwykle fascynująca jest zarówno nasza współpraca z NASA, jak i sama sonda LED, zaprojektowana przez dr Whelana – mówi Ronald Ignatius, prezes Spółki „Urządzenia Kwantowe”. – Technologia ta istniała wcześniej dzięki opracowaniu przez spółkę i przebadaniu w Ośrodku Technologii Kosmicznej Uniwersytetu Wisconsin diody pobudzającej wzrost roślin na statkach kosmicznych NASA. Dotacje z NASA pomagają wykorzystać tę technologię również w leczeniu chorych na nowotwory. W maju dwudziestoletnia Katie Pedersen przebyła zabieg wykonany za pomocą sondy LED. Katie poddano terapii finansowanej przez NASA, gdy zawiodły wszystkie inne możliwości leczenia. Wcześniej, w ciągu ostatnich 10 lat, dziewczyna przebyła sześć operacji. Poddana była również chemioterapii i radioterapii – metodom stosowanym zazwyczaj w leczeniu nowotworów złośliwych. Lecz jej zjadliwy guz nieustannie się odnawiał. - Mamy nadzieję, że emitowane przez diodę zimne światło o dużej długości fal będzie tak szeroko i głęboko penetrować tkanki, iż bezpowrotnie zniszczy nowotwór – mówi dr Whelan. Dawniej w zabiegach tego typu stosowano laser, lecz światło sondy LED przenika przez okoliczne tkanki, docierając do tych miejsc nowotworu, których nie penetruje światło lasera, cechujące się krótszymi falami. Nowa sonda jest także bezpieczniejsza, ponieważ emituje światło o większej długości fal, zimniejsze od światła laserowego o krótszych falach. Istnieje zatem mniejsze ryzyko uszkodzenia zdrowych tkanek mózgu, leżących w pobliżu nowotworu – wyjaśnia dr Whelan. 3 Źródło światła LED, składające się ze 144 miniaturowych diod, jest niezwykle zwarte, ma bowiem wielkość małego ludzkiego palca o średnicy około 13mm. Również pod względem mechaniki sonda LED jest bardziej niezawodna niż lasery i inne źródła światła stosowane w terapii nowotworów, a całkowite rozmiary sondy wraz z jej układem chłodzącym nie przekraczają wielkości teczki. Sonda LED, używana przez kilka godzin bez przerwy, pozostaje chłodna w dotyku, a jej cena wynosi ułamek ceny lasera. Przed podjęciem zabiegów dr Whelan przeprowadził doświadczenia, których wyniki wskazywały, że niektóre leki przeciwnowotworowe, poddane działaniu światła emitowanego przez LED, są skuteczniejsze niż tradycyjne leczenie chirurgiczne. Dr Whelan uzyskał zgodę Departamentu Kontroli Żywności i Leków na próbne zastosowanie sondy LED w zabiegach usuwania nowotworów mózgu u dzieci. Metoda dr Whelana polega na wstrzyknięciu do krwiobiegu pacjenta leku o nazwie Photofrina, który zostaje następnie uaktywniony przez światło. Środek ten jest obecnie zatwierdzony w Stanach Zjednoczonych do stosowania w leczeniu niektórych rodzajów nowotworów płuc i przełyku. Lek Photofrina został wynaleziony w Instytucie Przeciwrakowym im. Roswella Parka w Buffalo w stanie Nowy Jork, a następnie opracowany przez firmę QLT Fototerapeutyka w Vancouver, Kolumbia Brytyjska, Kanada. Photofrina wiąże się z tkankami nowotworowymi i penetruje je, nie działając na okoliczne, zdrowe tkanki. Dr Whelan wprowadza sondę LED w pobliże zmienionych tkanek, by naświetlić nowotwór i uaktywnić Photofrinę. Uaktywniony przez światło lek niszczy komórki nowotworowe, praktycznie nie naruszając delikatnych tkanek pnia mózgu. Diody LED były używane podczas siedmiu kosmicznych lotów wahadłowców. Wykorzystywano je w komorze hodowli roślin, zwanej Astrocultureo i opracowanej przez Ośrodek Kosmicznej Automatyzacji i Robotyzacji Uniwersytetu Wisconsin w Madison. Jest to jeden z Ośrodków Technologii Kosmicznej NASA, stanowiących jednostki Programu Rozwoju Urządzeń Kosmicznych, nadzorowanego przez 4 Ośrodek Lotów Kosmicznych Marshalla. Program ten daje Stanom Zjednoczonym szansę przeprowadzania w przestrzeni kosmicznej badań, które mogą w przyszłości znaleźć zastosowanie na Ziemi. - Technologię tę stosowano z powodzeniem na szerszą skalę w badaniach nad wzrostem roślin – mówi Mark Nall, dyrektor Programu Rozwoju Urządzeń Kosmicznych, objętych Programem Badań nad Mikrograwitacją w Ośrodku Marshalla. – Obecnie technologię tę przejęły małe firmy i przystosowały ją do zupełnie innego zadania – niesienia pomocy ludziom tu, na Ziemi. Wspomagana przez NASA z funduszu SBIR Spółka „Urządzenia Kwantowe” oraz Szkoła Medyczna Stanu Wisconsin przekształciły przyrząd wykorzystywany w pojazdach kosmicznych w nowy aparat służący medycynie. NASA Fotografia nr 9709987: Symulacja chirurgicznego wprowadzenia sondy z diodą emitującą światło (LED) w Szpitalu Dziecięcym Stanu Wisconsin w Milwaukee (afiliowanym ze Szkołą Medyczną Stanu Wisconsin). Sonda LED ma długość około 23cm i średnicę około 13mm. Źródło światła sondy składa się ze 144 maleńkich diod wielkości główki szpilki, trzykrotnie jaśniejszych od Słońca. NASA sfinansowała prace nad przystosowaniem sondy do terapii nowotworów metodą fotodynamiczną z Funduszu Wspierania Aktywności Badawczej Małych Firm. (Fot. Emmett Given, NASA, Ośrodek Lotów Kosmicznych Marshalla) NASA Fotografia nr 9709985: Sonda z diodą emitującą światło (LED) została przystosowana do zabiegów chirurgicznych w Szpitalu Dziecięcym Stanu Wisconsin w Milwaukee (afiliowanym ze Szkołą Medyczną Stanu Wisconsin). Sonda LED składa się ze 144 maleńkich diod wielkości główki szpilki, ma około 23cm długości i około 13mm średnicy. Mały balonik sprzyja równomiernemu rozpraszaniu światła. Używana przez wiele godzin sonda LED pozostaje chłodna w dotyku. Sondę przystosowano do terapii nowotworów metodą fotodynamiczną w ramach dotacji przyznanych przez NASA z Funduszu Wspierania Aktywności Badawczej Małych Firm. (Fot. Emmett Given, NASA, Ośrodek Lotów Kosmicznych Marshalla) 5 NASA Fotografia nr 9709986: Neurochirurdzy wraz z pielęgniarkami przeprowadzają w Szpitalu Dziecięcym Stanu Wisconsin w Milwaukee (afiliowanym ze Szkołą Medyczną Stanu Wisconsin) symulowany zabieg wprowadzenia sondy z diodą emitującą światło (LED). Sonda LED, używana bez przerwy przez wiele godzin, pozostaje zimna w dotyku. Sondę przystosowano do terapii nowotworów metodą fotodynamiczną w ramach dotacji przyznanych przez NASA z Funduszu Wspierania Aktywności Badawczej Małych Firm. (Fot. Emmett Given, NASA, Ośrodek Lotów Kosmicznych Marshalla) NASA Fotografia nr 9709988: Ronald Ignatius, prezes Spółki „Urządzenia Kwantowe” z Barneveld, Wisconsin, prezentuje chirurgiczną sondę z diodą emitującą światło (LED). Sonda LED, składająca się ze 144 maleńkich diod wielkości główki szpilki, ma około 23cm długości i około 13mm średnicy. Wcześniej Spółka „Urządzenia Kwantowe” opracowała technologię LED dla NASA, by wykorzystać ją w badaniach nad wzrostem roślin w przestrzeni kosmicznej. Sonda została przystosowana do terapii nowotworów metodą fotodynamiczną w ramach dotacji przyznanych przez NASA z Funduszu Wspierania Aktywności Badawczej Małych Firm. (Fot. Emmett Given, NASA, Ośrodek Lotów Kosmicznych Marshalla) NASA Fotografia nr 9709989: Dr Harry Whelan ze Szpitala Dziecięcego Stanu Wisconsin i ze Szkoły Medycznej Stanu Wisconsin w Milwaukee testuje przydatność w terapii nowotworów złośliwych specjalnej technologii naświetlania, opracowanej pierwotnie dla NASA do badań nad wzrostem roślin w kosmosie. NASA finansuje projekt badawczy z Funduszu Wspierania Aktywności Badawczej Małych Firm. Dr Whelan jest rodowitym mieszkańcem Milwaukee. (Fot. Emmett Given, NASA, Ośrodek Lotów Kosmicznych Marshalla)
