Chirurgen hebben binnenkort een "slimme" scalpel

Met het nieuwe elektrische scalpel kunnen de grenzen van een kwaadaardige tumor tijdens een operatie worden geïdentificeerd, zonder dat gezond weefsel wordt verwijderd. De analyse duurt slechts enkele seconden.

Chirurgische ingrepen om een kwaadaardig gezwel te verwijderen vereisen virtuoze precisie van de chirurg: de patiënt volledig van de tumor bevrijden, voorkomen dat deze teruggroeit en niet-aangetaste cellen niet aantasten. Het blijkt dat de arts tijdens de operatie gezond weefsel van ziek weefsel moet kunnen onderscheiden. In dergelijke omstandigheden moet je óf een "chirurg van God" zijn, óf een bijzondere intuïtie hebben. Het blijkt dat niets onmogelijk is.

Wetenschappers van het Imperial College (Groot-Brittannië, Londen) en de Universiteit van Debrecen (Hongarije) schoten hun collega's te hulp door een 'slim' scalpel te ontwikkelen dat tijdens een operatie onderscheid kan maken tussen aangetaste cellen en gezonde cellen.

De onderzoekers werden geholpen door een bekend feit: het lipidenmembraan beschermt cellen tegen de omgeving. De kwantitatieve verhouding van lipiden stelt ons op zijn beurt in staat om te bepalen tot welk weefsel de cel behoort. Tumorweefsels hebben hun eigen verhouding van lipidenmembranen. Om gezonde en beschadigde cellen te identificeren, was het voorheen noodzakelijk om deze structuren te onderscheiden en ze te analyseren na zuivering van de lipiden met een massaspectrometer.

Het idee om lipidenanalyse uit te voeren tijdens een operatie kwam bij de Hongaarse chemicus Zoltan Takacs. Het leek hem logisch om een elektrochirurgisch mes te gebruiken om bloedvaten te dichtschroeien. Het dichtschroeien bevordert de vorming van het benodigde aantal geïoniseerde moleculen om de lipide-identiteit van de cel te herstellen. De stoom en rook die vrijkomen bij de dichtschroeiende plek, geleid door een massaspectrometer, helpen bij het identificeren van de cellen.

De tests met het "slimme" mes ("iKnife - Intelligent Knife"), dat meer op een pincet lijkt, werden uitgevoerd op weefsel na een operatie bij 300 patiënten. Na ongeveer drieduizend monsters met deze methode te hebben verwerkt, kon het nieuwe chirurgische apparaat met succes gezonde cellen van tumorcellen in elk menselijk orgaan onderscheiden. Het instrument was in staat zelfs secundaire tumorprocessen te detecteren die ontstonden door de vorming van metastasen uit de resterende kwaadaardige cellen.

De gecreëerde database van gezond en ziek weefsel zette de wetenschappers ertoe aan het elektrische scalpel onder reële omstandigheden te testen. Het "slimme" chirurgische instrument werd gebruikt bij 81 operaties en identificeerde in bijna alle gevallen nauwkeurig zieke en gezonde cellen. Het herkenningsproces duurde één tot drie seconden, wat een bijkomend voordeel van de methode bleek te zijn, aangezien traditionele analyse minstens een half uur duurde.

De unieke uitvinding "iKnife" kan een onmisbaar hulpmiddel worden in de oncologische chirurgie. Het is nog maar de vraag of het nieuwe instrument tumoren nauwkeuriger en efficiënter verwijdert. Dit vereist tijd om patiënten te observeren die met het "slimme" mes worden geopereerd.

Het is ook noodzakelijk om tests uit te voeren in situaties waarin een kankergezwel zich op de grens van meerdere weefsels bevindt en het moeilijk is om gezonde cellen van zieke cellen te onderscheiden. Het blijft te hopen dat elke chirurg binnenkort over een "slimme" scalpel beschikt.