Hunter Coffman imao je jedva dvije godine kad su ga primili u Dječju bolnicu u Seattlu na pretragu mozga. Povraćao je i teško se balansirao, sjedio i hodao.
"Te noći su pronašli masu u stražnjem Hunterovom mozgu", kaže njegova majka Laura Coffman. Požurio je na hitnu operaciju mozga. "Sve se dogodilo vrlo, vrlo brzo."
Hitna operacija pustila je tekućinu i tako ublažila Hunterove simptome, ali bila mu je potrebna još jedna, invazivnija operacija za uklanjanje tumora. To je bilo 28. prosinca 2015., a druga operacija zakazana je za 30. prosinca.
Prije nekoliko godina - zaista i sada - stanje tehnike za ovu vrstu operacije u osnovi je značilo letjeti u slijepo. Kirurg će naručiti MRI, pregledati rezultate i potom tu fotografiju koristiti kao mapu pacijentovog mozga tijekom operacije. Ali mozak nije poput međudržavnog sustava. To je trodimenzionalno, mekano i probirljivo, a kad ga počnete pokositi skalpelima oblik mu se mijenja. Siva je, a isto tako i tumori koji se (uostalom) sastoje i od moždanog tkiva.
Što je još gore, posljedice pogreške su ozbiljne. Izvadite premalo tkiva, a pacijent još uvijek ima rak. Izvadite previše i uklonite dijelove mozga koji pokreću vid, nadzor motorike, kognitivne sposobnosti i gotovo sve drugo.
Tim znanstvenika iz Centra za istraživanje raka Fred Hutchinson, Sveučilišta u Washingtonu i startup Blaze Bioscience koriste jedinstveni pristup rješavanju ovog problema: fluorescentne molekule, vezane za toksine koji se javljaju u prirodi, uključujući otrov škorpiona, koji se pričvršćuju na karcinom i svjetlost njih gore. Takozvana boja tumora trenutno djeluje putem kliničkih ispitivanja. Inspiriran svojim uspjehom, liječnik koji ga je izmislio Jim Olson zamislio je niz drugih primjena slične tehnologije, od ciljanja drugih vrsta karcinoma do liječenja Alzheimerove bolesti do artritisa, i brzo radi na tome da i ti upotrebi budu stvarnost.
Sve ovisi o tim molekulama srednje veličine, koje se nalaze u prirodi, a koje mogu zauzeti jedinstvenu nišu u tjelesnoj kemiji. Znajući da su otrov i drugi neurotoksini koji djeluju vezanjem na strukture u mozgu, tim je eksperimentirao s ekstraktom smrtonosnog škorpiona zvanog deathstalker.
Rak mozga odraslih: bok uz preoperativni MRI i intraoperativni Tumor Paint BLZ-100 snimanje (Blaze Bioscience) "Nisam se s tim odmah suočila", kaže Laura Coffman, Hunterova majka. "Jedine riječi koje sam čuo bile su otrov škorpiona i to mi je bilo jako teško razumjeti." Čak je i važnija bila zabrinutost zbog toga što je to nedokazana tehnologija, dio kliničkog ispitivanja faze 1. Znala je da bi greška mogla Huntera oslijepiti ili ga ograničiti na invalidska kolica.
Ali ona je zaobišla. U samo dan, ona i suprug morali su odlučiti o tijeku Hunterovog liječenja. Dok je Tumorska boja klasificirana kao lijek, jer se ubrizgava pacijentu, Amy Lee, kirurginja Hunterovog slučaja, opisala ga je kao više od alata, nečeg dodatnog što bi koristila kako bi pomogla operaciji, a ne ponovnom otkrivanju procesa. Coffmans se složio, a Hunteru je prije operacije dao dozu putem IV.
Kad je Tumorska boja ušla u Hunterov krvotok, stigla je do njegovog mozga i tamošnjeg tumora. Tada se zaglavio. Jedinstvena stvar kod Tumor Boje, a posebno molekule otrovnice koja se nalazi u bazi, je njena veličina i oblik. To je peptid, presavijen u jedinstveni oblik i traži rak i zgrabi se dalje. Ugradnjom fluorescentne čestice na molekulu (koja se naziva klorotoksin) Olson i njegova posada uspjeli su učiniti da se tumori rasvjetle pod infracrvenim laserom. (Infracrvena veza je oku nevidljiva, pa kirurzi i dalje moraju raditi preko ekrana, ali to je uobičajeno, kaže Olson.)
Pasji sarkom mekog tkiva. Slika s lijeve strane prikazuje fluorescenciju Tumor Boje BLZ-100, a slika s desne strane je histološka (H&E) mrlja koja pokazuje morfologiju tkiva. (Blaze Bioscience) Sve se to dogodilo Olsonovim nastojanjem za rasvjetljavanjem tumora, ali važnija inovacija može biti i sam peptid. U kombinaciji s bojom, Olson ga naziva "optidom" - optimiziranim peptidom. Dye nije jedino što je mogao vezati za svoje optide. Mogli bi biti vozila za isporuku lijekova, uzimanje kemo lijekova izravno na tumore, a različite, ali slične molekule mogle bi odvesti druge jahače u druge dijelove tijela.
Kad je Tumor Boja bila spremna krenuti prema tržnici, Olson je osnovao Blaze Bioscience da pastira na taj put. Zatim je njegov laboratorij otišao u neku ruku oraha, dizajnirajući ili birajući desetine tisuća drugih molekula za koje su mislili da mogu funkcionirati kao optidi, te je pomoću robota izrađenog po želji da ih sve pregleda. Bilo koji toksin bio je potencijalni kandidat, čak i spoj u suncokretima koji drže kukce dalje. Stavljaju neke od ovih molekula u životinje, vide kamo idu i istražuju terapijske ideje na temelju toga.
"Stvarno je pitanje kako da iskoristimo nacrte prirode da pomognemo što većem broju ljudi tijekom sljedećih 50 godina?", Kaže Olson. "To je vrsta zabave, čista znanstvena strana stvari. Pitajte se što su priroda i evolucija stvorili ovdje, a zatim, kad to naučite, kako to možemo graditi kako bismo to učinili terapijskim za ljudske pacijente? "
Ali to su više dugoročne stvari, u fazi otkrivanja lijekova. U međuvremenu, Blaze Bioscience pokreće razvoj na Tumor Paint i ona pregovara s FDA o dizajnu budućih pokusa. Hunterova operacija bila je dio sigurnosnog ispitivanja koje je do sada vidjelo 15 pedijatrijskih pacijenata; Slijedi testiranje učinkovitosti.
Hunter je samo jedan pacijent, ali njegov oporavak do sada je ohrabrujući. Lee je izrezao tumor, osim tankog omotača koji mu je opustošio stablo mozga. Potom je prošao mjesece kemoterapije i zračenja, a sada je na fizikalnoj i radnoj terapiji, uči, raste i ponaša se kao normalan trogodišnjak.
"Doista je dobro gledati ga kako raste i pokušati biti osoba kojoj bi se liječenje i operacija možda promijenili", kaže Coffman.
