Ультразвук выборочно повреждает раковые клетки при правильной частоте

Врачи используют сфокусированный ультразвук, чтобы уничтожить опухоли без инвазивной хирургии уже в течение некоторого времени. Тем не менее, терапевтический ультразвук, используемый сегодня в клиниках, наносит вред и раку и здоровым клеткам.

В большинстве форм ультразвуковой терапии используются лучи высокой интенсивности для нагревания и разрушения клеток или специальные контрастные вещества, которые вводятся до ультразвука, что может разрушить близлежащие клетки. Тепло может нанести вред здоровым клеткам, а также раковым клеткам, а контрастные вещества действуют только на меньшую часть опухолей.

Теперь Исследователи из Калифорнийского технологического института разработали ультразвуковой подход низкой интенсивности, который использует уникальные физические и структурные свойства опухолевых клеток для нацеливания на них и обеспечивает более избирательный и безопасный вариант.

Уменьшая интенсивность и тщательно настраивая частоту в соответствии с целевыми клетками, группа ученых смогла разделить несколько типов раковых клеток, не нанося вреда здоровым клеткам крови.

Результаты являются новым шагом в развивающейся области, называемой онкотрипсией — выделением и уничтожением раковых клеток на основе их физических свойств.

«Этот проект показывает, что ультразвук можно использовать для нацеливания на раковые клетки в зависимости от их механических свойств», — сказал ведущий автор работы Дэвид Миттельштейн. «Это захватывающее доказательство концепции нового вида терапии рака, которая не требует, чтобы рак имел уникальные молекулярные маркеры или располагался отдельно от здоровых клеток».

Лаборатория механики твердого тела в Калифорнийском технологическом институте впервые разработала теорию онкотрипсии, основанную на идее, что клетки уязвимы для ультразвука на определенных частотах.

Команда из Caltech обнаружила, что на определенных частотах ультразвук низкой интенсивности вызвал разрушение клеточного скелета раковых клеток, в то время как соседние здоровые клетки не пострадали.

«Просто настроив частоту стимуляции, мы увидели существенную разницу в реакции рака и здоровых клеток», — говорят исследователи. «Есть еще много вопросов, которые необходимо выяснить о точном механизме, но наши выводы очень обнадеживают».

Исследователи надеются, что их работа вдохновит других на изучение онкотрипсии как лечения, которое однажды можно будет использовать наряду с химиотерапией, иммунотерапией, облучением и хирургией. Они планируют лучше понять, что конкретно происходит в раковой клетке, подвергшейся воздействию этой формы ультразвука.