A Lasers4Life (L4L) a Ludwig-Maximilians-Universität Münchennel (LMU) és a Max Planck Kvantumoptikai Intézet (MPQ) lézerfizikusai, matematikusai, orvosai és molekuláris biológusai közötti együttműködés. Ez a konzorcium hidat képez a lézerlaboratórium és a klinikum között. A team célja, hogy egy egyedülálló, ultrarövid impulzusú lézertechnológiával a lehető legkorábban felismerjen olyan betegségeket, mint amilyen a rák.
Célunk, hogy a molekuláris ujjlenyomathoz (Molecular Fingerprinting, röviden: MF) vértesztet hozzunk létre és vezessünk be egy általunk újonnan kifejlesztett, rövid impulzusos lézerfizikai technológia alapján.
A mindezek alapjául szolgáló technológiát nemrég hozta nyilvánosságra a neves Nature és Nature Photonics szakfolyóirat:
Field-resolved infrared spectroscopy of biological systems Nature 577, 52 (2020)
Stability of person-specific blood-based infrared molecular fingerprints opens up prospects for health monitoring Nature Communications 12, 1511 (2021)
Sajtóközlemény:
Field-resolved infrared spectroscopy of biological systems
Stability of person-specific blood-based infrared molecular fingerprints opens up prospects for health monitoring
A rák számos fajtája jelenleg csak többszörös szövetmintával (biopsziával) mutatható ki megbízhatóan. A betegség által a vérben hagyott molekuláris ujjlenyomat mérését végző új vérteszttel a betegeket meg lehetne kímélni a megterhelő biopsziáktól. A középpontban a leggyakoribb rákos megbetegedések, például az emlő-, a tüdő-, a prosztata- és a húgyhólyagrák onkológiai diagnosztikájának fejlesztése áll.
A rák korai felismerése valamint a különböző megjelenési formák pontos megkülönböztetése (az adott rákfajtán belül is), nagy mértékben hozzájárulhat a kezelések és terápiák sikerességéhez. A molekuláris ujjlenyomat vérből történő non-invazív mérése rendszeres kontroll esetén lehetővé teszi a korai felismerést. A terápia alatt és után végzett megismételt mérések értékes információkat szolgáltathatnak a betegség változásáról, ill. visszatéréséről, így a modern
precíziós onkológia ssarokpontját képezhetik.
Az általunk felfedezett molekuláris ujjlenyomat ultrarövid impulzusú lézerfény használatával állapítja meg a vérminták (sejtek nélküli) molekuláris összetételének változásait. Az ultrarövid impulzusú lézerfény rezgésbe hozza a molekulákat. A gerjesztés által kibocsátott széles sávú infravörös fényhullám ujjlenyomatszerű információkat visz át a vérminta molekuláris összetételének a referenciához viszonyított változásáról. Ezt a jelet ultragyors lézeres mérési technikával tapintják le és hasonlítják össze a különböző egészségügyi állapotok ujjlenyomatával.
A Lasers4Life konzorcium indította el a világ egyik legnagyobb infravörös spektroszkópiai klinikai tanulmány-sorozatát.
A Lasers4Life együttműködésben bajorországi klinikák, a Helmholtz Központ és egyéb, szakértelemmel rendelkező, Európában működő nemzetközi klinikai központok fognak össze. Az Egyesült Államokra és Ázsiára való kiterjesztés előkészítése jelenleg zajlik.
Egészséges egyénektől, daganatos betegektől, valamint az ugyanazon szerv jóindulatú megbetegedéseitől szenvedő páciensektől vesznek klinikai mintákat, amelyeket az újonnan kifejlesztett infravörös spektroszkópiával vizsgálnak meg, hogy magas minőségű molekuláris mintákból hozzanak létre nagy adatbázist. Ezzel a nagyszabású, differenciált vizsgálattal határozzák meg a molekuláris ujjlenyomat általánosan érvényes különbségeit, amelyek különféle rákos megbetegedésekre utalnak.
Emellett annak lehetőségét is kutatjuk, hogy az infravörös lézerspektroszkópia alkalmazható-e a máj-, vastagbél-, hasnyálmirigy-, fül-orr-gége-, gyomor- és petefészekrák diagnosztizálására, és ha igen, akkor milyen módon.
Ez a klinikai tanulmány a "Deutsches Register für klinische Studien (DRKS)" jegyzékében a DRKS00013217 azonosító alatt került regisztrálásra.
A Lasers4Life konzorcium további tanulmányai és együttműködésen alapuló projektjei a módszer egyetemes alkalmazhatóságát próbálják bemutatni. Ennek érdekében folyamatszabványokat hoznak létre egészséges tesztalanyok hosszabb időn keresztüli vizsgálatával („MF az egészségesek körében végzett kontrollvizsgálatoknál”). Emellett már vizsgáljuk a módszer alkalmazhatóságát a véren kívüli egyéb közegekkel, például ondóval („MF a szeminális plazmában”) és vizelettel („MF az exprimátumvizeletben”) a prosztatarák vizsgálatához kapcsolódóan.
Természetesen szeretnénk, ha egyéb gyakori betegségeket is fel tudnánk ismerni (pl. diabétesz).
Ez jelenleg még csak vízió. De van esély rá, hogy megvalósuljon a klinikákon. 1000 résztvevő nő közül csak 5-nek van emlőrákja. De 100 főn további vizsgálatokat kell végezni.
Ezen javíthatunk.
A nyugati országokban 100 férfi közül mintegy 40-ben alakul ki a prosztatakarcinóma az élete során, körülbelül 10-nél okoz panaszokat és 100-ból 3 férfi ebben hal meg.
Képzelje el, hogy Ön szűrővizsgálatra megy. Orvosa kis mennyiségű vért vesz Öntől. A szomszéd szobában a laborasszisztens a mintát egy készülékbe teszi és bekapcsolja a lézert. A fény áthatol a véren. Tizenöt perccel később orvosa tudni fogja, hogy Ön esetleg már a rák egy korai stádiumában jár-e, illetve valamely másik (nép-)betegségben szenved-e, vagy hogy ez kizárható-e.
Ez jelenleg még csak vízió. De van esély rá, hogy megvalósuljon a klinikákon.
Prof. Dr. Krausz Ferenc már két évtizede kutatja csapatával az ultrarövid impulzusú lézertechnológia határait. A csapat szakértelme lehetővé tette olyan új lézerforrások és mérési technikák kifejlesztését, amelyek lehetővé teszik a molekuláris ujjlenyomat felismerését.
A Lasers4Life matematikusokból, molekuláris biológusokból, adatelemzőkből, klinikai onkológusokból és egyéb együttműködő orvosokból álló nemzetközi hálózata klinikai megközelítésben dolgozik azon, hogy a lézerfizika kutatásából szerzett legújabb ismereteket a lehető leggyorsabban a rák és egyéb (nép-)betegségek korai diagnosztizálásának szolgálatába lehessen állítani. Ennek érdekében modern gépi tanulási módszereket alkalmazunk a tanulmányok adatainak kiértékelésére és értelmezésére.
|
| Mihaela Žigman, Dr. rer. nat. |
A tanulmányba bevont klinikai partnerek közé az alábbi személyek és vezető müncheni klinikák tartoznak:
Prof. Dr. Maximilian Reiser,
Az LMU Klinikum urológiai klinikája és rendelőintézete
(Prof. Dr. med. Christian Stief),
nőgyógyászati mellközpontja, klinikája és rendelőintézete
(Prof. Dr. med. Nadia Harbeck),
V. számú gyógyászati klinikája és rendelőintézete
(Prof. Dr. med. Jürgen Behr),
radiológiai klinikája és rendelőintézete
(Prof. Dr. med. Jens Ricke),
fül-orr-gégészeti klinikája és rendelőintézete
(Prof. Dr. Martin Canis),
és II. számú gyógyászati klinikája és rendelőintézete
(Prof. Dr. Julia Mayerle).
A Comprehensive Pneumology Center
(CPC, PD Dr. Katrin Milger-Kneidinger),
a gautingi Asklepios Tüdőkórház
(Prof. Dr. med. Jürgen Behr, Dr. Ina Koch),
PD Dr. Andreas Lechner
(az V. számú gyógyászati klinika és rendelőintézet diabéteszközpontja),
Prof. Dr. Gabriele Multhoff
(a Rechts der Isar Klinikum radioonkológiai és sugárterápiás központja).
Emellett további németországi és nemzetközi központok (Magyarország, Szaúd-Arábia, Japán, Izrael).
Az egészséges alanyokból álló optimális kontrollcsoport, valamint egyéb gyakori betegségek ujjlenyomatának meghatározása és létrehozása a Lasers4Life és a müncheni Helmholz Központ együttműködésében
(Prof. Dr. Anette Peters) történik.
A tömegspektrometria-alapú „molekuláris profilozási technikákkal” (proteomika és metabolomika) történő szisztematikus összehasonlítás a
Max Planck Biokémiai Intézettel
(Prof. Dr. Matthias Mann)
együttműködésben történik.
Magyarországi partnereink:
Az elmúlt időszak legnagyobb mérföldkövét a magyarországi CMF (Center for Molecular Fingerprinting, Budapest) létrehozása jelenti. Ez a tudományos együttműködő partner az „Infrared Molecular Fingerprinting” kutatásának stratégiailag fontos részét veszi át Magyarországon.
Az „Infrared Molecular Fingerprinting” projekt keretében, a tüdőrák felismeréséért szoros együttműködést folytatunk Dr. Döme Balázs és Dr. Moldvay Judittal,
a budapesti Országos Korányi Pulmonológiai Intézet munkatársaival.
A szívkoszorúér-megbetegedések a legjelentősebb halálokok közé tartoznak. Ahhoz, hogy egy későbbi megbetegedés kockázatát fel lehessen ismerni, megbízható és specifikus diagnosztikai módszerekre van szükség.
Dr. Dr. Merkely Bélával és Dr. Dr. Radovits Tamással, a Semmelweis Orvostudományi Egyetem ér- és szívsebészeti központjának munkatársaival együtt annak lehetőségét vizsgáljuk, hogy a szívkoszorúér-megbetegedéseket egy lézeralapú molekuláris ujjlenyomat-leolvasással végzett korai diagnosztikával meg lehet-e előzni.
Együttműködés szaúd-arábiai intézetekkel:
Szorosan együttműködünk
Prof. Abdallah Azzeerrel, Prof. Jean-Marc Nabholtz-cal és Prof. Khaled Al Saleh-val,
a szaúd-arábiai Rijádban található Szaúd Király Egyetem (KSU) munkatársaival.
Ezenkívül együttműködünk még
Prof. Roberto Incittivel,
a tuwani Abdullah Király Természettudományi és Műszaki Egyetem (KAUST) munkatársával, valamint az „International Cancer Research Group (ICRG)” kutatócsoportban dolgozó Prof. Jean-Marc Nabholtz-cal és Dr. M.R.K. Kailash Bahadoorral.
Közösen kutatjuk annak lehetőségeit, hogy az infravörös lézerspektroszkópiát hogyan lehet különböző rákfajták diagnosztizálására alkalmazni
https://www.attoworld.sa/research.html" .
