Ученые уничтожили рак печени у крыс с помощью звуковых волн

Крысы, пораженные раком печени, продемонстрировали эффективность удивительного неинвазивного метода лечения.

С помощью фокусированного ультразвука ученым удалось уничтожить до 75 процентов объема опухоли печени. Кроме того, лечение, похоже, запускает иммунную систему крыс, которая берет на себя ответственность и очищает оставшуюся часть опухоли.

По словам исследователей, у 80 процентов животных рак был уничтожен, и за три месяца наблюдения за ними не появилось никаких признаков метастазов или рецидивов.

Этот метод лечения, названный гистотрипсией, в настоящее время испытывается на людях с раком печени.

"Гистотрипсия - это многообещающий метод, который может преодолеть ограничения имеющихся в настоящее время методов абляции и обеспечить безопасную и эффективную неинвазивную абляцию опухолей печени", - сказал биомедицинский инженер Теджасви Ворликар из Мичиганского университета.

"Мы надеемся, что результаты этого исследования станут стимулом для будущих доклинических и клинических исследований гистотрипсии с конечной целью клинического внедрения гистотрипсии для лечения пациентов с раком печени".

Разработанная и впервые примененная в Мичиганском университете, гистотрипсия, похоже, дает новую надежду пациентам с одной из самых смертоносных форм рака: пятилетняя выживаемость при раке печени в США в настоящее время составляет менее 18 процентов.

В этом методе используется ультразвуковой преобразователь, но не для того, чтобы отразить внутренние структуры для визуализации, а для физического разрушения раковых опухолей.

Метод работает за счет ультразвуковой кавитации - аналогично методу, используемому для неинвазивного разрушения жировых клеток при лечении для похудения. Волны ультразвука направляются на обрабатываемую область; колебания создают крошечные пузырьки в целевой ткани. Когда пузырьки схлопываются или лопаются, ткань разрушается, уничтожая эту часть опухоли.

Часто не удается воздействовать на всю опухоль. Способ расположения образований, их размер и стадия могут повлиять на то, безопасно ли использовать гистотрипсию на всей опухоли.

Но даже частичное лечение привело к полной регрессии у 81 процента крыс, которых лечили, обнаружили исследователи. Напротив, у 100 процентов контрольных крыс наблюдалось прогрессирование опухоли.

"Наш преобразователь, разработанный и созданный в [Мичиганском университете], подает ультразвуковые импульсы высокой амплитуды длиной в микросекунду - акустическую кавитацию, - чтобы сфокусироваться на опухоли и разрушить ее", - сказал биомедицинский инженер Чжэнь Сюй из Мичиганского университета.

"Даже если мы не сможем поразить всю опухоль, мы все равно сможем вызвать регресс опухоли, а также снизить риск метастазирования в будущем".

В рамках данного исследования 22 лабораторным крысам был имплантирован рак печени. Половину оставили в качестве контрольной группы, а оставшиеся 11 крыс подверглись лечению с помощью гистотрипсии, воздействуя на 50-75 процентов объема опухоли.

Еще три крысы были подвергнуты меньшему лечению: гистотрипсия воздействовала всего на 25 процентов объема опухоли.

После лечения крыс подвергли эвтаназии и вскрыли, чтобы определить, насколько успешным было лечение. Исследователи искали признаки прогрессирования, метастазы и иммунные маркеры.

Прогноз для контрольных крыс был ужасным. У всех 11 наблюдались признаки прогрессирования и метастазирования. В течение трех недель опухоли достигли максимального размера, разрешенного этическими протоколами, и животные были подвергнуты эвтаназии.

Но у крыс, прошедших лечение, дела обстояли намного, намного лучше. Мало того, что лечение прошло без осложнений и побочных эффектов, у большинства крыс - девяти из 11 - наблюдалась регрессия опухоли, и они выжили без опухоли до конца исследования, около 10 недель.

Предыдущие исследования гистотрипсии показали, что лечение эффективно для уменьшения объема опухоли. Новая работа показывает, что она также значительно увеличивает выживаемость после лечения.

"Это исследование продемонстрировало потенциал гистотрипсии для успешной неинвазивной абляции опухоли и предотвращения местного развития опухоли и метастазирования. Даже при частичной абляции полная локальная регрессия опухоли наблюдалась у 9 из 11 крыс, получавших лечение, без рецидивов и метастазов до 12-недельной конечной точки исследования, о чем свидетельствовали данные МРТ и гистологии", - пишут исследователи в своей статье.

"Эти результаты позволяют предположить, что гистотрипсия не повышает риск развития метастазов после абляции по сравнению с контролем. Будущие исследования продолжат изучение безопасности, эффективности и биологических эффектов гистотрипсии для возможного применения в клинике".

Исследование было опубликовано в журнале Cancers.