Autor : Maja Marklowska-Tomar
2021-02-02 20:25
Zespół naukowców ze Śląskiego Uniwersytetu Medycznego, Uniwersytetu Śląskiego oraz Uniwersytetu Jagiellońskiego prowadzi pionierskie badania tkanek pochodzących z nowotworów głowy i szyi z wykorzystaniem promieniowania synchrotronowego.
Badania odbywają się w Narodowym Centrum Promieniowania Synchrotronowego Solaris w Krakowie i są pierwszymi w historii badaniami tkanek na przyspieszaczu.
- Zaproponowaliśmy współpracę wielu ośrodkom w kraju, przez co będziemy mieć szansę, by badania były bardziej obiektywne i spełniały cechy poprawności klinicznej. Strona finansowa przedsięwzięcia, choć oczywiście bardzo istotna, jest w tym wypadku drugorzędna, biorąc pod uwagę możliwość skorzystania z wyjątkowego sprzętu, gdyż cały świat aplikuje do Krakowa - mówi kierujący zespołem dr Jarosław Paluch z Kliniki Laryngologii Szpitala Klinicznego im. Andrzeja Mielęckiego SUM w Katowicach.
Pionierskie badania w synchrotronie
O możliwość przeprowadzenia badań na najnowocześniejszym na świecie synchrotronie zabiegają setki naukowców. Pomysł badaczy ze Śląskiego Uniwersytetu Medycznego wygrał rywalizację z wieloma ośrodkami jako jeden z najistotniejszych dla poznania mechanizmu tworzenia się nowotworów na poziomie subatomowym, a zatem sięgającym jeszcze głębiej, niż było to możliwe dotychczas.
- Solaris to urządzenie, które pozwala na badanie fotonami, a zatem cząsteczkami elementarnymi, które wnikają w głąb komórek. Łączy badania wszystkich rodzajów mikroskopów, tych o rozdzielczości mikroskopu zwykłego, świetlnego aż do tych o rozdzielczości subatomowej. Naszym wyzwaniem jest oszacowanie, jak na poziomie atomowym zachowują się komórki nowotworowe w stosunku do komórek zdrowych – dodaje dr Paluch.
Naukowcy Śląskiego Uniwersytetu Medycznego od trzech lat prowadzą badania pilotażowe. Gromadzą preparaty do badań, a technologia ich przygotowania jest kluczowa dla skuteczności i wiarygodności przedsięwzięcia. Są pionierami na świecie, jeśli chodzi o tego typu badania. W ramach obecnego projektu badawczego, w tzw. okienku diagnostycznym, będą mieli możliwość zbadania kilkudziesięciu próbek.
- W Solarisie mamy widmo światła od niewidzialnego przez widzialne aż do rentgenowskiego. Zaś światło, które daje Solaris, jest milion razy mocniejsze od tego, które dopływa ze Słońca do Ziemi. Urządzenie pozwoli nam zbadać tkankę pod względem składu na poziomie elektronów - podkreśla prof. Iwona Niedzielska, kierownik Katedry i Kliniki Chirurgii Czaszkowo-Szczękowo-Twarzowej SUM.
Co się dzieje z tlenem w komórkach rakowych?
- Naszym celem jest sprawdzenie, jak zachowuje się tlen w komórkach rakowych. Podstawą rozwoju raka, jego naciekania i powstania przerzutów jest zawartość tlenu w komórkach. Jego ilości nie można zbadać w sposób fizyczny, ale jest to możliwie pośrednio poprzez monitorowanie zmian w wartościowości żelaza. Urządzeniem, które umożliwi nam monitorowanie tych zmian i ich analizę, jest właśnie Solaris – wyjaśnia dr Paluch.
To pierwszy etap badań. W dalszej kolejności naukowcy chcą skorzystać z badań na najnowocześniejszym kriomikroskopie elektronowym (Cryo-EM) do badań mrożonych preparatów. Zamierzają sprawdzić, jak zachowują się białka w komórkach nowotworowych. - Badania tlenu i białek uzupełniają się, mają wspólny sens i pozwolą na wyciągnięcie wniosków dotyczących mechanizmu nowotworów – mówią naukowcy SUM.
- Wchodzimy w podstawową biologię nowotworów. Na razie badania nie przełożą się na leczenie pacjentów, ale liczymy, że w przyszłości tak się stanie. Naszym zamiarem jest sprawdzenie, w jakich warunkach, pod wpływem jakich czynników komórka zdrowa staje się komórką nowotworową. Co ma na ten proces największy wpływ, jakie czynniki – tłumaczy prof. Niedzielska.
Coraz więcej zachorowań na nowotwory złośliwe jamy ustnej
Eksperci przewidują, że nowotwory jamy ustnej będą za 15 lat dominować pod względem liczby zachorowań na raka, i to zarówno wśród kobiet, jak i mężczyzn. Wzrost zachorowań na nie to m.in. skutek tego, że wielu pacjentów - nawet po chorobie nowotworowej - nie zmienia dotychczasowego stylu życia, np. nadal palą papierosy, czy piją alkohol. Zmianie nie ulegają też szkodliwe dla nich warunki pracy. Dużą rolę we wzroście zachorowań na nowotwory jamy ustnej odgrywa też środowisko naturalne, czyli zanieczyszczenie powietrza i smog. Wszystkie te czynniki przyczyniają się również do braku długofalowego sukcesu leczenia tych schorzeń.
– W związku z tym w Klinice Chirurgii Czaszkowo-Szczękowo-Twarzowej wprowadziliśmy specjalną ankietę dla pacjentów onkologicznych, w której pytamy o szereg spraw mogących wpływać na zdrowie i rozwój nowotworu. Dzięki temu, że będziemy badać również tkankę zdrową pacjentów z rakiem i innymi schorzeniami, odpowiemy na pytanie, jak cały przewód pokarmowy jest predysponowany do choroby nowotworowej i jak istotne będzie w leczeniu chorych wyeliminowanie czynników drażniących, aby zapobiec nowej chorobie – stwierdza prof. Niedzielska.
Pionierskie badania naukowców SUM, UJ i US będą miały wpływ na strategię leczenia nowotworów w przyszłości.