Artsen gebruiken al geruime tijd gerichte echografie om tumoren te vernietigen zonder invasieve chirurgie. Echter, de therapeutische echografie die tegenwoordig in klinieken wordt gebruikt, beschadigt zonder onderscheid zowel kanker als gezonde cellen.

De meeste vormen van op ultrageluid gebaseerde therapieën maken gebruik van stralen met hoge intensiteit om cellen te verwarmen en te vernietigen, of speciale contrastmiddelen die voorafgaand aan ultrageluid worden geïnjecteerd, die nabijgelegen cellen kunnen verbrijzelen. Warmte kan zowel gezonde cellen als kankercellen beschadigen, en contrastmiddelen werken slechts voor een minderheid van tumoren.

Onderzoekers van het California Institute of Technology en het City of Hope Beckman Research Institute hebben een ultrasone benadering met lage intensiteit ontwikkeld die gebruikmaakt van de unieke fysieke en structurele eigenschappen van tumorcellen om ze te targeten en een meer selectieve, veiliger optie. Door de intensiteit te verlagen en de frequentie zorgvuldig af te stemmen op de doelcellen, de groep was in staat om verschillende soorten kankercellen uit elkaar te halen zonder gezonde bloedcellen te beschadigen.

Hun bevindingen, gemeld in Technische Natuurkunde Brieven , zijn een nieuwe stap in het opkomende gebied genaamd oncotripsie, het uitkiezen en doden van kankercellen op basis van hun fysieke eigenschappen.

"Dit project laat zien dat echografie kan worden gebruikt om kankercellen te targeten op basis van hun mechanische eigenschappen, " zei David Mittelstein, hoofdauteur op het papier. "Dit is een opwindend proof-of-concept voor een nieuw soort kankertherapie waarbij niet vereist is dat de kanker unieke moleculaire markers heeft of apart van gezonde cellen moet worden gelokaliseerd."

Een solide mechanisch laboratorium bij Caltech ontwikkelde eerst de theorie van oncotripsie, gebaseerd op het idee dat cellen kwetsbaar zijn voor ultrageluid op specifieke frequenties, zoals hoe een getrainde zanger een wijnglas kan verbrijzelen door een specifieke noot te zingen.

Het Caltech-team vond op bepaalde frequenties, ultrageluid met lage intensiteit zorgde ervoor dat het cellulaire skelet van kankercellen afbrak, terwijl nabijgelegen gezonde cellen ongedeerd waren.

"Gewoon door de frequentie van stimulatie af te stemmen, we zagen een dramatisch verschil in hoe kanker en gezonde cellen reageerden, Mittelstein zei. "Er zijn nog veel vragen over het precieze mechanisme, maar onze bevindingen zijn zeer bemoedigend."

De onderzoekers hopen dat hun werk anderen zal inspireren om oncotripsie te onderzoeken als een behandeling die ooit naast chemotherapie zou kunnen worden gebruikt. immunotherapie, bestraling en chirurgie. Ze zijn van plan een beter begrip te krijgen van wat er specifiek gebeurt in een cel die wordt beïnvloed door deze vorm van ultrageluid.