Hunter Coffman byl sotva dva roky, když byl přijat do dětské nemocnice v Seattlu pro skenování mozku. Zvracel a těžce se vyrovnával, seděl a chodil.
"Tu noc našli Hunterovu mši v zadní části mozku Huntera, " říká jeho matka Laura Coffmanová. Byl spěchán k nouzové operaci mozku. "Všechno se to stalo velmi, velmi rychle."
Pohotovostní operace uvolnila tekutinu, a tak zmírnila Hunterovy symptomy, ale k odstranění nádoru potřeboval další, invazivnější chirurgický zákrok. To bylo 28. prosince 2015 a druhá operace byla naplánována na 30. prosince.
Před několika lety - vlastně i nyní - nejmodernější technika pro tento druh operace znamenala v podstatě létat slepě. Chirurg objedná MRI, prozkoumá výsledky a poté použije tuto fotografii jako mapu do mozku pacienta během operace. Mozek ale není jako mezistátní systém. Je trojrozměrný, měkký a poddajný a když ho začnete kopat skalpelem, změní se jeho tvar. Je šedá a stejně tak i nádory, které jsou (koneckonců) tvořeny mozkovou tkání.
Horší je, že důsledky chyby jsou závažné. Vyjměte příliš málo tkáně a pacient má stále rakovinu. Vyjměte příliš mnoho a odstraňte části mozku, které běží zrak, ovládání motoru, kognitivní schopnosti a téměř cokoli jiného.
Tým vědců ve Výzkumném centru Fred Hutchinson Cancer Research University, University of Washington a startup Blaze Bioscience používá jedinečný přístup k řešení tohoto problému: fluorescenční molekuly, připojené k přirozeně se vyskytujícím toxinům, včetně jedu škorpióna, které se váží na rakovinu a světlo je nahoru. V průběhu klinických zkoušek v současné době pracuje tzv. Tumor Paint. Doktor Jim Olson, inspirovaný jeho úspěchem, si představil celou řadu dalších využití pro podobnou technologii, od cílení na jiné druhy rakoviny po léčbu Alzheimerovou chorobou po artritidu, a rychle pracuje na tom, aby tato využití byla také realitou.
To vše závisí na těchto středně velkých molekulách, které se nacházejí v přírodě, a které mohou obsáhnout jedinečnou mezeru v chemii těla. Tým, který věděl, že jed a další neurotoxiny fungují vazbou ke strukturám v mozku, experimentoval s extraktem z smrtícího škorpióna zvaného deathstalker.
Rakovina mozku dospělých: vedle sebe předoperační MRI a intraoperativní zobrazení nádoru Malování BLZ-100 (Blaze Bioscience) "Okamžitě jsem na palubě nebyl, " říká Laura Coffman, Hunterova matka. "Jediná slova, která jsem slyšel, byl jed škorpióna, a to pro mě bylo těžké pochopit." Ještě vážnější byla její obava, že se jedná o neprokázanou technologii, která je součástí klinického hodnocení fáze 1. Věděla, že chyba by mohla Huntera oslepit, nebo ho omezit na invalidní vozík.
Ale přišla. Za jediný den se ona a její manžel museli rozhodnout o postupu Hunterovy léčby. Zatímco Tumor Paint je klasifikován jako droga, protože je injikován pacientovi, Amy Leeová, chirurgka Hunterova případu, jej popsala jako více nástroje, něco navíc, co by použila na pomoc při operaci, ne na znovuobnovení procesu. Coffmans souhlasil a Hunterovi byla před operací podána dávka prostřednictvím IV.
Když Tumor Paint vstoupil do Hunterova krevního oběhu, dostal se do mozku a tam do nádoru. Pak to zaseklo. Unikátní věc na nádoru Malování, a zejména molekula odvozená od jedu na základně, je její velikost a tvar. Je to peptid, složený do jedinečného tvaru a hledá rakovinu a popadne ji. Vložením fluorescenční částice do molekuly (nazývané chlorotoxin), Olson a jeho posádka dokázali rozsvítit nádory pod infračerveným laserovým světlem. (Infračervené je pro oko neviditelné, takže chirurgové stále musí pracovat přes obrazovku, ale to je běžné, říká Olson.)
Psí sarkom měkkých tkání. Obrázek vlevo ukazuje fluorescenci Tumor Paint BLZ-100 a obrázek vpravo je histologická (H&E) skvrna, která ukazuje morfologii tkáně. (Blaze Bioscience) To vše přišlo Olsonovou snahou rozsvítit nádory, ale důležitější novinkou může být samotný peptid. V kombinaci s barvivem to Olson nazývá „optide“ - optimalizovaný peptid. Dye není jediná věc, kterou dokázal připojit ke svým optidům. Mohly by být vehikulami pro dodávání léčiv, přičemž by chemo drogy přenášely přímo do nádorů a různé, ale podobné molekuly by mohly vzít jiné jezdce do jiných částí těla.
Když byla Tumor Paint připravena pohybovat se na trhu, Olson založil Blaze Bioscience, aby tuto cestu pastýřem. Pak jeho laboratoř prošla jakousi ořechů, navrhovala nebo vybírala desítky tisíc dalších molekul, o nichž si mysleli, že by mohly fungovat jako optidy, a pomocí všech robotů vytvořených na zakázku je všechny třídit. Jakýkoli toxin byl potenciálním kandidátem, dokonce i sloučenina ve slunečnicích, která udržuje chyby pryč. Umístili některé z těchto molekul do zvířat, zjistili, kam jdou, a na základě toho prozkoumali terapeutické nápady.
"Opravdu je otázkou, jak můžeme použít plány přírody, abychom pomohli co největšímu počtu lidí během příštích 50 let?" Říká Olson. "Je to druh zábavné, čisté vědecké stránky věcí." Přemýšlíte nad tím, co zde vytvořila příroda a evoluce, a jakmile se toho dozvíte, jak můžeme na tom stavět, aby bylo terapeutické pro lidské pacienty?
Ale to je více dlouhodobá věc, ve fázi objevování drog. Mezitím Blaze Bioscience vyvíjí vývoj na Tumor Paint a jedná se s FDA o návrhu budoucích zkoušek. Hunterova chirurgie byla součástí bezpečnostního pokusu, kdy bylo doposud viděno 15 dětských pacientů; další přichází testování účinnosti.
Hunter je jen jeden pacient, ale jeho zotavení je zatím povzbudivé. Lee vyřízl nádor, kromě tenkého pláště, které zakrývalo jeho mozkový kmen. Poté prošel měsíci chemoterapie a radiační léčby a nyní se fyzicky a profesně věnuje terapii, učení, růstu a chování jako normální tříletý.
"Je to opravdu dobré sledovat, jak ho roste a snaží se být osobou, kterou by se léčba a chirurgický zákrok mohly změnit, " říká Coffman.
