Onkolodzy są zgodni, że wczesne wykrycie nowotworu może znacznie ułatwić terapię i zwiększyć szanse pełnego wyleczenia. Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology opracowali właśnie nową metodę diagnostyki, która daje szanse wykrywania guzów o rozmiarach znacznie poniżej milimetra, kiedy liczą jeszcze nie więcej niż kilkaset komórek. System o nazwie DOLPHIN, wykorzystujący promieniowanie w bliskiej podczerwieni, opisują w najnowszym numerze czasopisma "Scientific Reports".

Dotychczasowe metody detekcji nowotworów mają ograniczenia, które sprawiają, że często nie są w stanie wykryć raka na dostatecznie wczesnym etapie. W przypadku technik wykorzystujących promieniowanie podczerwone trudno osiągnąć dobrą rozdzielczość na większej głębokości i w praktyce nie dało się ich stosować dla tkanek położonych głębiej, niż 3 centymetry. Powszechnie stosowane tomografy komputerowe, korzystające z promieni X, a także aparatura magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR), obrazują całe ciało, ale z ich pomocą można w pełni wiarygodnie zidentyfikować guzy nowotworowe o rozmiarze co najmniej 1 centymetra. 

Nowy, opracowany przez naukowców z MIT system obrazowania optycznego, ma te ograniczenia pokonać. DOLPHIN (Detection of Optically Luminescent Probes using Hyperspectral and diffuse Imaging in Near-infrared) umożliwia równoczesną detekcję obrazu w różnych przedziałach promieniowania w bliskiej podczerwieni, co pozwala określić głębokość na której cząsteczki emitujące fale poszczególnych długościach. Skuteczność metody potwierdzono między innymi obserwując przejście fluorescencyjnego znacznika o rozmiarach 0,1 milimetra przez układ pokarmowy myszy. W badaniach na symulatorach tkanek pokazano natomiast, że sygnał można odebrać z głębokości nawet 8 centymetrów. 

Promieniowanie w bliskiej podczerwieni, o długości fal od 900 do 1700 nanometrów, dobrze nadaje się do badań tkanek, bo się w nich bardzo nie rozprasza i dociera głębiej. Odpowiednio dobierając nanocząsteczkowe znaczniki fluorescencyjne, które pod jego wpływem świecą, można sterować częstością emitowanego przez nie promieniowania. Potrafimy też tworzyć takie znaczniki, które mogą się przyłączać do komórek konkretnego nowotworu i w ten sposób je oznaczać. 

Badacze mają nadzieję, że z pomocą tej metody uda się szybciej diagnozować nowotwory, które długo ukrywają się przed okiem lekarza. Chcemy mieć możliwość wykrywania raka znacznie wcześniej - podkreśla prof. Angela Belcher z MIT. Naszym celem jest więc znajdywanie bardzo małych guzów i to w nieinwazyjny sposób. Z praktycznego punktu widzenia nasza metoda pozwala nieinwazyjnie wykryć guza o rozmiarach 0,1 milimetra, kiedy składa się zaledwie z kilkuset komórek - dodaje dr Neelkanth Bardhan.

Autorzy metody koncentrują się w tej chwili na diagnostyce raka jajnika, który jest trudny do wykrycia i często bywa rozpoznawany w zaawansowanym stadium. Rak jajnika jest straszną chorobą i bywa wykrywany bardzo późno, bo nie ma charakterystycznych objawów - mówi Belcher. Naszym celem są też badania nawrotów choroby i procesu powstawania przerzutów. Naukowcy rozpoczęli też prace zmierzające do adaptacji metody także dla innych nowotworów, między innymi czerniaka, nowotworów trzustki i mózgu.