Можно ли удалить злокачественное новообразование с помощью лазера, причем так, чтобы не травмировать здоровые ткани? Иными словами, можно ли провести операцию, избежав разреза, кровотечения или сопутствующего термического ожога, долго и трудно заживающего? Как разрушить "плохую" ткань, не повредив при этом "хорошую", да и вообще - возможно ли это?
Ответы на эти и другие вопросы, связанные с применением лазеров в медицинской практике, рассчитывают получить российские ученые, выяснив, как действуют лазерные высокоинтенсивные импульсы на биоткани, в первую очередь - патологические. Участвуют в этом исследовании сотрудники трех крупнейших отечественных научных центров. Это Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований, Российский онкологический научный центр им. Н. Н. Блохина и Федеральный ядерный центр в Сарове. Объектами исследования являются опухоли, расположенные в "приповерхностных" слоях кожи. Специалисты хорошо знают - именно здесь развивается до 95% всех злокачественных кожных заболеваний, в том числе и смертельно опасная меланома.
Свои расчеты авторы строят на том факте, что раковые клетки и, соответственно, ткани, некоторым образом отличаются от нормальных. Среди различий в данном случае наиболее важны два. Во-первых, ткань опухоли, как правило, больше обычного пронизана кровеносными сосудами: она быстро растет и потому нуждается в "усиленном питании". Во-вторых, неконтролируемо делящиеся клетки опухоли характеризуются гиперхроматозом ядер, то есть, большей окрашенностью. Поэтому, так или иначе, опухоль отличается от своего окружения по спектральным характеристикам. Этим-то и решили воспользоваться ученые.
"Если воздействовать на ткань, содержащую раковые клетки, лазерным импульсом с нужной длиной волны, достаточной энергией и малой длительностью, можно добиться селективного его поглощения и последующего разрушения только этих клеток - окружающие здоровые клетки не будут затронуты, - объясняет руководитель проекта, ведущий специалист направления Людмила Чернышева. - Для этого, мы полагаем, импульс должен быть достаточно интенсивным, но коротким, длительностью в несколько наносекунд. Так, чтобы происходил фоторазрыв макромолекул в составе опухоли под воздействием излучения, а не их термическое разрушение (выпаривание или коагуляция). Между прочим, последнее - особенно важно. Дело в том, что тогда теряется избирательность воздействия: страдают и больные и здоровые ткани и нет гарантии, что где-то не осталось очагов поражения. Чтобы выявить оптимальные режимы облучения - длину волны, мощность, длительность и частоту импульсов, при которых эффект был бы максимален, а нежелательные последствия - минимальны, авторы планируют воздействовать излучением с разными параметрами на различные биомишени (от модельных растворов до тканей лабораторных животных). Первые эксперименты уже проведены, и они убедительно подтверждают, что концепция "работает".
Однако при уменьшении длительности импульса плотность мощности возрастает, что приводит к различным нелинейным эффектам. Авторы собираются выяснить, не обладает ли короткий мощный лазерный импульс (вообще и в выбранных ими режимах в частности) мутагенным и/или канцерогенным действием, то есть определить, насколько безопасен предлагаемый ими метод. До сих пор этой проблемой никто систематически не занимался, поэтому авторы считают необходимым убедиться в том, что метод достаточно безопасен.
"В результате мы надеемся определить и отработать оптимальные параметры и режимы лазерного воздействия с точки зрения эффективности и скорости удаления злокачественного образования, наименьшей травматичности, цитотоксичности и мутагенной опасности, сроков заживления и послеоперационных осложнений, а также способов доставки излучения в область воздействия, - продолжает Л.В. Чернышева. - Лазерный источник для онкологии и средства доставки излучения будут апробированы на объектах in vitro, а затем и в клинических условиях. Определяющим при выборе будет, несомненно, терапевтический эффект".
***