Den tid er ved at være forbi, hvor et hold af læger skal stå omkring en åben patient og trille tommelfingre i over en halv time, mens de venter på resultaterne af en biopsi, der skal fortælle, om de har fundet en kræftknude.

Ved at trække analyseredskaber fra kemiens og biologiens verden ind i operationsrummet er det nu muligt på under et sekund at afgøre, om kirurgens kniv har ramt en ondartet kræftknude eller bare en inficeret lymfekirtel.

Den mest lovende teknik, massespektroskopi, er faktisk 100 år gammel og bruges til at måle atomer og molekylers masse. Teknikken er især kendt i olieindustrien og bruges også af biologer til for eksempel at afgøre, hvilke stoffer DNA-prøver er opbygget af. Men nu er et britisk og et tysk/ungarsk forskerhold i gang med de første forsøg, hvor massespektroskopi giver læger real-time information om det væv, de skærer i.

Professor Zoltán Takáts fra Justus-Liebig-universitetet i Giessen, Tyskland, har allerede testet teknikken på mus og ser gode resultater, efter forskerne er halvvejs gennem de kliniske forsøg på mennesker, hvor de sammenligner brug af massespektroskopi og almindelig brug af biopsiprøver under en operation.

»Vi har endnu ikke sammenlignet dem systematisk, men ét er sikkert: Identifikation af prøver med massespektroskopi gør operationen kortere og mindre omfangsrig,« siger Zoltán Takáts til New Scientist.

Elektroskalpellens dampe afslører kræft
Med massespektroskopi kan forskerne identificere molekyler ved at analysere forholdet mellem deres masse og deres ladning. Sundt og sygt væv har forskellige molekylære profiler, og ved at opbygge en database, hvor en lang række forskellige vævsprøver er defineret, kan en computer lynhurtigt matche molekylerne fra en prøve med databasen.

Den metode er kendt og afprøvet masser af gange, så udfordringen for forskerne var en helt anden - nemlig hvordan en vævsprøve kunne blive indsamlet. Under normale omstændigheder bliver en prøve til massespektroskopi lavet ved at bombardere en prøve med en kraftigt ladet stråle af nitrogen for at ionisere molekylerne. Men den teknik er livsfarlig for patienterne, skriver Technology Review.

I stedet bruger de tyske og ungarske forskere en allerede kendt operationsteknik, hvor kirurgen bruger en elektroskalpel, der udløser en farlig 'kirurgisk røg' fyldt med luftformige ioner, der under en normal operation straks bliver suget ud af et ventilationssystem for at undgå skader på læger og patients lunger.

Elektroskalpellen virker på den måde, at patienten anbringes på en kæmpe elektrode, og kirurgen skærer så med en anden elektrode, der er formet som en kniv. Den elektriske strøm mellem de to elektroder udløser en voldsom varme på nøjagtig det sted, hvor elektroskalpellen rører vævet.

I stedet for at suge dampene ud af lokalet sørger Zoltán Takáts forskergruppe for, at dirigere dampene indeholdende ladede partikler ind i massespektrometret. Her bliver partikler accelereret i et vakuum ved brug af magneter. Jo større et molekyle er, desto langsommere bevæger det sig. På den måde kan de enkelte molekyler matches op mod en database med 16.000 vævsprøver.

Fra det øjeblik dampene suges ind i massespektrometret, til et resultat viser sig, går der kun mellem 0,2 og 0,9 sekund, så målet om at give en lynhurtig analyse er allerede nået. Nu gælder det derimod om at forfine instrumentet og udvide databasen af vævstyper, så lægerne eksempelvis kan se, når de skærer i sundt hjernevæv.

Forsøg med patienter med kræft i hjernen er nemlig også i gang, og her er det afgørende, at lægerne bliver advaret, eventuelt med en rød advarselslampe, når de kommer til at skære i sundt hjernevæv, skriver New Scientist.

NMR-spektroskop overvåger patienters tilstand
Forsøg med massespektroskopi er også i gang i Storbritannien ved forskningsinstituttet Imperial College London, men her gør forskerne sig også erfaringer med en NMR-maskine (Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy), der er installeret på Skt. Mary-hospitalet.

NMR-spektroskopi er ellers typisk et redskab for kemikere, men anvendes i lægeverdenen blandt andet til at foretage billeddiagnostik under MR-scanninger.

På Skt. Mary-hospitalet vil forskerne bruge teknikken til at måle kemiske ændringer i patienternes blod sekund for sekund for at hele tiden at have et øjebliksbillede af patientens tilstand. På samme tid har forskerne mulighed for at udtage vævsprøver fra patienterne og indsætte dem i et NMR-spektroskop og få svar i løbet af omkring 10 til 20 minutter.

Den forholdsvis lange ventetid på svar fra en biopsi gør teknikken mindre attraktiv i forhold til massespektroskopi, men forskerne hos Imperial College London forestiller sig, at man kan kombinere de to teknikker og få et hurtigt og mere præcist svar på sin vævsprøve. NMR-spektroskopi åbner nemlig for, at lægerne kan skaffe sig et billede af cellernes energiomsætning, også kaldet stofskifte-profilen, og det er en anden indgang til at kende forskel på en godartet eller ondartet kræftknude.

»Du kan få en profil med NMR, og du kan få en profil med massespektroskopi, men du får mere viden om stofskifte-profilen, hvis du kan sætte det hele sammen,« siger Jeremy Nocholson, der leder afdelingen for kirurgi og kræft på Imperial College London, til Genomeweb.