O echipă de oameni de ştiinţă ai Universităţii California din San Diego a anunţat că a reuşit să eficientizeze procesul chirurgical în cazul bolnavilor de cancer, prin crearea unei hărţi luminoase a ţesutului tumoral, astfel încît acesta să poată fi extras în totalitate. Diagnosticarea unui cancer este urmată, de regulă, de o intervenţie chirurgicală. Înainte de chimioterapie sau de orice alte forme de tratament oncologic, intervenţia chirurgicală pentru extirparea şi analizarea ţesutului canceros reprezintă, de obicei, prima opţiune pentru medici. Dacă intervenţia chirurgicală este un succes, această boală necruţătoare poate fi învinsă. Chiar dacă nu reuşeşte, intervenţia chirurgicală îi oferă medicului oncolog posibilitatea de a afla exact cu ce tip de cancer se confruntă, cît este de extins şi ce ar mai trebuie făcut pentru a salva viaţa pacientului. Însă, deşi terapiile complementare şi metodele de diagnoză a cancerului au evoluat constant de-a lungul anilor, tehnicile chirurgicale au rămas oarecum primitive. Medicul pătrunde cu bisturiul în zona afectată de cancer şi îndepărtează cît mai mult ţesut tumoral găseşte, în speranţa că-l va extrage în totalitate. Mostre din tumora extrasă sînt trimise în laborator, pentru a se identifica cu exactitate tipul său şi pentru a se determina dacă partea exterioară este înconjurată de ţesut sănătos, fapt ce constituie confirmarea că tumora a fost extrasă în întregime. În cazul în care nu s-a reuşit extragerea în totalitate a tumorii, chirurgul trebuie să opereze din nou, pentru a îndepărta ceea ce a mai rămas din aceasta.

Specialiştii americani încearcă să scurteze acest ciclu şi să eficientizeze intervenţiile chirurgicale prin crearea unei hărţi bioluminiscente a ţesutului tumoral, astfel încît medicii să poată extrage totul din prima intervenţie. Doctorul Roger Tsien, laureat al Premiului Nobel pentru Chimie în 2008, pentru studiile sale cu privire la proteina verde fluorescentă, susţine că a găsit o cale prin care poate face celulele canceroase să strălucească. În acest fel, chirurgii vor şti cu uşurinţă ce trebuie îndepărtat şi ce nu în cazul tumorilor canceroase. Ataşarea unor semnalizatori fluorescenţi de corpul celular este uşor de obţinut. Celulele au la exteriorul membranei o sarcină electrică negativă, motiv pentru care nu este nevoie decît ca moleculele fluorescente ce urmează să fie ataşate să fie încărcate pozitiv. Mai greu este însă ca aceste molecule fluorescente să se ataşeaze doar de ţesutul tumoral pe care este nevoie să-l evidenţieze. Pentru a obţine acest lucru, doctorul Tsien s-a folosit de enzimele matrix metaloproteinaze (MMP - proteinază al cărei situs activ conţine un metal, de exemplu zincul), enzime prin care ţesutul tumoral se extinde, consumînd ţesutul sănătos din jur. Pentru a face să strălucească aceste enzime, doctorul Tsien îşi ataşează semnalizatorul fluorescent, încărcat electric pozitiv, de o parte a unei proteine care funcţionează ca o agrafă de păr. Pe cealaltă parte, această proteină este încărcată negativ, astfel încît sarcina sa generală să fie neutră. Secretul constă în compoziţia chimică a “cotului” acestei proteine în formă de agrafă de păr, unde se află o secvenţă de aminoacizi sensibilă la acţiunea enzimelor MMP. Atunci cînd o doză de substanţă conţinînd aceşti semnalizatori fluorescenţi este injectată, o mare parte dispare rapid, însă o parte din proteinele în formă de ac de păr sînt atacate de enzimele MMP, partea încărcată electric negativ fiind eliberată. Ceea ce mai rămîne din proteina semnalizator este încărcată pozitiv şi se ataşează de membrana încărcată negativ a celulelor tumorale care au produs enzimele MMP, făcîndu-le să strălucească.

Deocamdată, echipa de cercetători condusă de doctorul Roger Tsien a avut rezultate pozitive în testele de laborator realizate pe cobai inoculaţi cu celule tumorale specifice cancerului mamar. Şoarecii care au fost injectaţi cu substanţa bogată în proteine semnalizatoare au avut o rată de supravieţuire după intervenţiile chirurgicale de extirpare a ţesutului tumoral de cinci ori mai mare decît ceilalţi. Folosirea acestor semnalizatori fluorescenţi permite identificarea cu uşurinţă a ţesutului tumoral pre şi post operator şi poate indica dacă acesta a cuprins şi fibrele nervoase din zona afectată, proces ce deocamdată nu poate fi confirmat decît în urma biopsiilor. Aceşti semnalizatori fluorescenţi mai pot fi modificaţi pentru a identifica şi trombina, o enzimă ce acţionează pe fibrinogenul din sînge. Rezultatul este luminarea acelor artere care prezintă pericolul de a se bloca şi de a provoca un infarct.