Świetlana przyszłość operacji raka gruczołu krokowego
Rak gruczołu krokowego jest drugim co do częstości występowania u mężczyzn typem raka na świecie, choć odsetek wyleczeń pacjentów w jego wczesnym stadium jest bardzo wysoki. Zaczyna się on w gruczole krokowym, który znajduje się tuż pod pęcherzem. W celu resekcji pierwotnego raka chirurdzy często decydują się na całkowite usunięcie gruczołu. Ponadto operacje te nierzadko powodują uszkodzenia nerwów obwodowych, co może prowadzić do nietrzymania moczu i zaburzeń erekcji. Te dwa powszechnie występujące skutki uboczne mogą być dla pacjentów i ich bliskich szczególnie uciążliwe.
Wewnętrzne rozświetlenie nerwów obwodowych uwidacznia ich przebieg
Finansowany ze środków Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych projekt AUTO NERVE oferuje możliwość przeprowadzenia operacji gruczołu krokowego, zachowując ciągłość nerwów poprzez zastosowanie technik obrazowania, w szczególności znaczników fluorescencyjnych. „Znaczniki fluorescencyjne, które w specjalny sposób barwią nerwy, pozwalają chirurgom na zachowanie tych delikatnych struktur anatomicznych otaczających gruczoł krokowy”, mówi główny badacz projektu, Fijs van Leeuwen. W ramach projektu naukowcy wykorzystali znaczniki składające się z peptydów połączonych z barwnikami fluorescencyjnymi, które wiążą się z nerwami obwodowymi. Po wzbudzeniu światłem o określonej długości fali znacznik emituje specyficzny rodzaj światła fluorescencyjnego, które może zostać wykryte przez specjalny system kamer i zobrazowane w czasie rzeczywistym podczas operacji. Ta technika obrazowania pomaga rozświetlić nerwy obwodowe w widoku chirurgicznym, umożliwiając chirurgom wyraźne rozgraniczenie między strukturą raka, zdrową tkanką i nerwami. Zespół projektu AUTO NERVE zidentyfikował szereg peptydów, które wiążą się konkretnie z nerwami obwodowymi. Najbardziej obiecujące pod względem specyficzności i biodystrybucji (metoda śledzenia drogi przemieszczania się peptydów) z nich zostały przetestowane podczas zautomatyzowanych operacji przeprowadzonych na dużych zwierzętach. Wspólnie z wiodącym producentem środków kontrastowych na rynku zespół projektu bada waloryzację nowych znaczników.
Bezkonkurencyjna, nieinwazyjna technika obrazowania
Obecnie brak jest alternatywnych technik obrazowania fluorescencyjnego, które umożliwiałyby wizualizację nerwów podczas operacji. Niektóre techniki, które są testowane na modelach zwierzęcych, wykorzystują małe cząsteczki, które emitują słabe światło fluorescencyjne w ultrafiolecie. Inną ich wadą jest to, że pokonują one barierę krew–mózg, przez co gromadzą się w ośrodkowym układzie nerwowym (OUN) i mogą wywoływać toksyczność ogólnoustrojową. Opracowane w ramach tego projektu znaczniki fluorescencyjne są znakowane konwencjonalnymi barwnikami, takimi jak fluoresceina, cyjanina-5 lub cyjanina-7, i wiążą się konkretnie z nerwami, nie przekraczając bariery krew-mózg chroniącej OUN. „W praktyce oznacza to, że możemy teraz korzystać z systemów kamer do użytku klinicznego i zmniejszyć ryzyko tego, aby u pacjenta poddanego operacji raka gruczołu krokowego nieprzerywającej ciągłości nerwów wystąpiły negatywne toksyczne skutki uboczne ze strony OUN” – wyjaśnia van Leeuwen.
Obrazowanie nerwów autonomicznych a somatycznych
Główną różnicą pomiędzy nerwami autonomicznego i somatycznego układu nerwowego, które wspólnie tworzą obwodowy układ nerwowy, jest ich funkcja. Nerwy autonomicznego układu nerwowego kontrolują narządy wewnętrzne i gruczoły, natomiast somatycznego – mięśnie i ruchy. Zespół projektu AUTO NERVE bezpośrednio skorzystał z wyników poprzedzającego go projektu ILLUMINATING NERVES, który obejmował stworzenie związków wiodących odpowiednich do stosowania w celu obrazowania nerwów obu tych układów. Optymalizacja relacji struktura–aktywność związku wiodącego w ramach innego grantu przeznaczonego na weryfikację koncepcji, który naukowcy otrzymali wcześniej, MY NERVE, oraz projektu AUTO NERVE zwiększy szanse na jego szerokie zastosowanie w medycynie. Fluorescencyjne znaczniki mogą powodować świecenie nerwów w ciemności, dzięki czemu operujący chirurdzy widzą ich położenie w polu operacyjnym. Jednakże skuteczne wyleczenie raka gruczołu krokowego bez powikłań jest swoistym wyścigiem pomiędzy wynikiem onkologicznym (wymaga dokładnego usunięcia nowotworu) a skutkami ubocznymi (wymaga zachowania nerwów).
Słowa kluczowe
AUTO NERVE, nerwy obwodowe, rak gruczołu krokowego, znacznik fluorescencyjny, technika obrazowania, centralny układ nerwowy, ILLUMINATING NERVES, nerwy autonomiczne
