Розроблені астрономами методики можуть допомогти в боротьбі з раком молочної залози і шкіри.
Здавалося б, немає нічого більш далекого один від одного, ніж астрономія і медицина, але і вони змогли знайти точки дотику. На Національній астрономічній нараді NAM 2019, яка проводить Королівське астрономічне товариство Великобританії в Університеті Ланкастера, астрономи з університету Ексетера представили роботи, присвячені боротьбі з раком.
Астрономія спирається в першу чергу на виявлення та аналіз прийнятого електромагнітного випромінювання різних діапазонів. Наприклад, вивчаючи розсіювання, поглинання і перевипромінювання світла в хмарах газу і пилу, астрономи отримують про них всіляку інформацію.
Незважаючи на величезні відмінності в масштабах, процеси, які відбуваються зі світлом при подорожі через людське тіло, дуже схожі на ті, що спостерігаються в космосі. І слід очікувати, що, коли тканина стає раковою, це якимось чином позначиться на властивостях прийнятого світла.
Зокрема, рак створює крихітні відкладення кальцію в молочних залозах, які можуть бути виявлені за зміною довжини хвилі світла при його проходженні через уражені раком тканини. Дослідники з Ексетера зрозуміли, що комп'ютерні методи обробки даних, розроблені для вивчення космічних процесів, можуть бути застосовані для пошуку цих відкладень.
Зрештою вони планують розробити швидкий діагностичний тест, який дозволить уникнути непотрібних біопсій (взяття зразків тканин для аналізів). Як відомо, рання діагностика раку є ключовою в його лікуванні, покращуючи перспективи виживання хворих. Вже ведеться спільна робота з медиками в одній з лікарень Ексетера, щоб випробувати технологію і підготувати грунт для великих клінічних випробувань.
У другому проекті дослідники з Ексетера використовують комп'ютерні моделі для вивчення можливих нових методів лікування немеланомного раку шкіри. Це найбільш поширений тип раку. Вони розробляють «віртуальну лабораторію» для моделювання його лікування двома методами: активованими світлом лікарськими засобами (фотодинамічна терапія) і нагріваними світлом наночастинками (фототермічна терапія).
Напів, моделювання показує, як наночастинки золота у віртуальній пухлині шкіри нагріваються під впливом інфрачервоного випромінювання. Після 1 секунди опромінення пухлина нагрівається на 3 градуси Цельсія, а через 10 хвилин нагрів збільшується вже на 20 градусів, що достатньо, щоб вбити клітини пухлини. В даний час ефективність фототермічної терапії з наночастинками була перевірена на щурах. Тепер дослідники за допомогою «віртуальної лабораторії» працюють над адаптацією технології для людей
. У подальших планах дослідників використання тривимірних візуалізованих моделей пухлин, створених на основі реальних фотографій, для демонстрації того, як пухлини будуть реагувати на різні режими лікування. Завдяки цьому лікарі зможуть передбачати ефективність різних видів лікування для певного типу пухлини і відповідно вибирати план лікування
. Ця робота - прекрасний приклад того, як досягнення фундаментальної науки, здавалося б, зовсім відірвані від реального життя, приносять користь людям не тільки в плані суто наукового дослідження світу. У фундаментальних дослідженнях часто неможливо з самого початку передбачити, які наслідки вони можуть мати. І астрономія тут не виняток.
За матеріалами Королівського астрономічного товариства.