Определенные типы света оказались эффективным, минимально инвазивным лечением рака, расположенного на коже или около нее, в сочетании с активируемым светом препаратом. Но глубоко расположенные раковые опухоли, окруженные тканью, кровью и костями, оказались вне досягаемости терапевтического воздействия света.

Чтобы принести пользу света для этих труднодоступных видов рака, инженеры и ученые из Университета Нотр-Дам разработали беспроводное светодиодное устройство, которое можно имплантировать. Это устройство в сочетании со светочувствительным красителем не только уничтожает раковые клетки , но и мобилизует реакцию иммунной системы на рак. Исследование опубликовано в журнале Photodiagnosis and Photodynamic Therapy.

«Определенные цвета света проникают в ткани глубже, чем другие», — сказал Томас О\’Салливан, доцент кафедры электротехники и соавтор статьи. «Оказывается, тот тип света — в данном случае зеленый — который не проникает так глубоко, способен вызывать более сильный ответ против раковых клеток».

Прежде чем свет сможет эффективно уничтожать раковые клетки, в клетки должен быть введен краситель с поглощающими свет молекулами. Устройство включается, краситель преобразует свет в энергию, и эта энергия делает собственный кислород клеток токсичным — по сути, настраивая раковые клетки против самих себя.

В то время как другие методы лечения также используют в качестве оружия собственный кислород клеток, это устройство вызывает особенно неожиданную форму гибели клеток.

«Работая вместе, аспирантка факультета биохимии Хейли Сандерс и аспирант факультета электротехники Сон Хун Ро проницательно отметили, что обработанные клетки набухают, что является отличительным признаком определенного вида клеточной смерти, пироптоза, который особенно хорошо запускает иммунный ответ », — сказал Брэдли Смит, профессор естественных наук имени Эмиля Т. Хофмана и соавтор статьи.

«Наша цель — вызвать хотя бы небольшую пироптотическую гибель клеток, которая затем заставит иммунную систему начать атаковать рак».

В будущих исследованиях устройство будет использоваться на мышах, чтобы выяснить, побудит ли реакция уничтожения рака, инициированная в одной опухоли, иммунную систему самостоятельно распознавать и атаковать другую раковую опухоль .

О\’Салливан отметил, что устройство размером с рисовое зерно можно вводить непосредственно в раковую опухоль и активировать дистанционно с помощью внешней антенны. Цель состоит в том, чтобы использовать устройство не только для доставки лечения, но и для мониторинга реакции опухоли, регулируя силу сигнала и время по мере необходимости.