Potrivit ScienceDaily, alături de bolile cardiovasculare, cancerul a devenit cauza principală a decesului în țările industrializate. Mulți dintre cei afectați sunt diagnosticați numai după ce tumora s-a dezvoltat intens. Aceasta reduce adesea șansa de recuperare semnificativ: rata de vindecare pentru cancerul de prostată este de 32% și numai 11% pentru cancerul de colon. Abilitatea de a detecta astfel de tumori în mod fiabil și precoce nu numai că ar salva vieți, ci și că va reduce nevoia de tratament scump și stresant.
Cercetătorii care lucrează cu Martin Fussenegger, profesor la Departamentul de Științe și Inginerie a Biosistemelor din ETH Zurich, din Basel, au prezentat acum o soluție posibilă pentru această problemă: o rețea de gene sintetice care servește ca un sistem de avertizare incipient. Recunoaște cele patru tipuri cele mai frecvente de cancer – prostată, plămân, colon și cancer mamar – într-o fază incipientă, și anume când nivelul de calciu din sânge este crescut datorită dezvoltării tumorii.
Sistemul de avertizare cuprinde o rețea genetică, pe care biotehnologii o integrează în celulele organismului uman, care la rândul lor sunt inserate într-un implant. Această rețea de gene încapsulate este apoi implantată sub piele, unde monitorizează constant nivelul de calciu din sânge.
De îndată ce nivelul de calciu depășește o anumită valoare de prag pe o perioadă mai lungă de timp, se declanșează un semnal care inițiază producerea melaninei de pigment de bronzare a organismului în celulele modificate genetic. Pielea formează apoi o aluniță maro care este vizibilă cu ochiul liber.
Alunița apare cu mult înainte ca cancerul să devină detectabil prin diagnosticarea convențională. „Un purtător de implant ar trebui să vadă apoi un doctor pentru o evaluare amănunțită după ce alunița a apărut”, explică Fussenegger. Nu este nici un motiv de panică. „Alunița nu înseamnă că persoana respectivă este probabil să moară în curând”, subliniază profesorul. Pur și simplu înseamnă că este nevoie de clarificare și, ulterior, tratamentul necesar.
Cercetătorii au folosit calciu ca indicator al dezvoltării celor patru tipuri de cancer, deoarece este reglementat puternic în organism. Oasele servesc ca un tampon care poate echilibra diferențele de concentrare. Cu toate acestea, în cazul în care prea mult calciu este detectat în sânge, acest lucru poate servi ca un semn pentru unul din cele patru tipuri de cancer.
„Detectarea precoce crește semnificativ șansele de supraviețuire”, spune Fussenegger. De exemplu, dacă cancerul de sân este detectat devreme, șansa de recuperare este de 98%; cu toate acestea, dacă tumora este diagnosticată prea târziu, doar una din patru femei are o șansă bună de recuperare. „În prezent, oamenii se adresează în general medicului numai atunci când tumora începe să provoace probleme. Din păcate, de multe ori este prea târziu.”
Implantul are, de asemenea, un avantaj suplimentar: „Este destinat, în primul rând, auto-monitorizării, ceea ce face ca acesta să fie foarte rentabil”, explică profesorul ETH. Cu toate acestea, pentru cei care ar prefera să nu facă față stresului constant, se poate folosi și un implant care dezvoltă o marcă vizibilă numai sub o lumină roșie. „Acest control periodic ar putea fi efectuat de medicul lor. ”
Dezavantajul este că durata de viață a unui astfel de implant este limitată, așa cum a descoperit Fussenegger în literatură. „Celulele vii încapsulate durează aproximativ un an, conform altor studii. Apoi, trebuie să fie inactivate și înlocuite.”
Până în prezent, acest implant de avertizare este un prototip; lucrarea asociată recent publicată în revista Science Translational Medicine este un studiu de fezabilitate. Cercetătorii au testat sistemul lor de avertizare pe un model de șoarece și pe pielea porcului. A funcționat fiabil în timpul acestor teste. Alunițele au apărut numai atunci când concentrația de calciu a atins un nivel ridicat.
Oamenii de știință din Basel au înca un drum lung înainte ca testele umane să înceapă. „Dezvoltarea continuă și studiile clinice, în special, sunt laborioase și costisitoare, pe care noi, ca un grup de cercetare, nu ni le putem permite”, spune profesorul ETH. Cu toate acestea, el ar dori să promoveze traducerea evoluțiilor sale, astfel încât într-o zi acestea să conducă la produse aplicabile. El estimează că aducerea unui astfel de implant de diagnostic al cancerului la maturitatea pieței va dura cel puțin zece ani de cercetare și dezvoltare.
Conceptul de „tatuaj biomedical”, așa cum descrie Fussenegger această nouă descoperire, ar fi, de asemenea, aplicabil altor boli care se dezvoltă treptat, cum ar fi bolile neurodegenerative și tulburările hormonale. În principiu, cercetătorii ar putea înlocui senzorul molecular pentru a măsura biomarkeri, altele decat calciu.
