Ученые из Университете Эксетера (University of Exeter) пришли к выводу, что компьютерные коды, разработанные для изучения образования звезд и планет, могут быть применены для поиска отложений кальция. Результаты исследования опубликованы в Royal Astronomical Society.
Актуальность проблемы
Астрономы изучают свет, рассеянный, поглощенный и излучаемый в облаках газа и пыли, получая информацию об их структуре.
Несмотря на огромные различия в масштабе, процессы, которым подвергается свет при путешествии через человеческое тело, очень похожи на те, что наблюдаются в космосе. И когда что-то идет не так – когда ткань становится раковой – это изменение должно проявиться.
По данным авторов исследования, в Великобритании ежегодно у около 60 000 женщин диагностируется рак молочной железы, а 12 000 умирают. Ранняя диагностика является ключевой: 90% женщин, диагностированных на самой ранней стадии, выживают в течение не менее 5 лет, по сравнению с 15% женщин, у которых рак диагностирован на поздней стадии. Рак создает крошечные отложения кальция в молочных железах, обнаруживаемые по изменению длины волны света при его прохождении через ткани.
Автор исследования Чарли Джейнс (Charlie Jeynes) прокомментировал: «Свет имеет фундаментальное значение для различных медицинских достижений, таких как измерение оксигенации крови у недоношенных детей. Таким образом, существует естественная связь с астрономией, и мы рады использовать нашу работу в спектре исследования рака».
Результаты научной работы
Ученые разработали компьютерные модели, чтобы лучше понять, как свет влияет на человеческий организм. В конечном итоге ученые планируют разработать быстрый диагностический тест, который позволит избежать ненужных биопсий, улучшая перспективы выживания для тысяч женщин. Уже ведется работа с клиницистами в больнице Эксетер (Exeter hospital), чтобы опробовать технологию и подготовить почву для дальнейших клинических испытаний. Ученые также использовали компьютерные модели для потенциального нового лечения немеланомного рака кожи.
Разрабатывается комплексная терапия, направлена на комбинацию лекарственных средств, активируемых светом (фотодинамическая терапия) и наночастиц, нагретых светом (фототермическая терапия).
Моделирование показывает, как наночастицы золота в виртуальной опухоли кожи нагреваются под воздействием инфракрасного излучения. После 1 секунды облучения опухоль нагревается на 3 градуса Цельсия. Через 10 минут та же опухоль нагревают до 20 градусов – достаточно, чтобы убить раковые клетки. До сих пор фототермическая терапия с наночастицами была эффективной у крыс.
Чарли Джейнс объясняет: «Достижения фундаментальной науки никогда не следует рассматривать изолированно. Открытия в астрономии зачастую приносят пользу обществу. Наша работа является отличным примером этого, и я действительно горжусь тем, что помогаем нашим коллегам-медикам вести войну с раком».
Авторы другого исследования утверждают, что декодирование клеток рака молочной железы — новый метод лечения.
