Lasereista apua syöpien hoitoon – silmäsairauksia ja glioblastoomaa tutkitaan

Laserteknologian avulla on tuotu uusia hoitoja esimerkiksi aivosyöpään, silmän melanoomaan, muihin silmäsairauksiin ja ruokatorven syöpään. Tampereella sijaitseva Modulight Oy valmistaa lasereita, joita käytetään fotodynaamisessa terapiassa (photodynamic therapy, PDT). Hoito perustuu lääkeaineen aktivoimiseen laservalon avulla syöpäkasvaimessa.

Tällä menetelmällä on hoidettu Tampereen yliopistollisessa sairaalassa keuhkosyöpäpotilaita vuodesta 2015, ja apua ovat saaneet monet sellaisetkin potilaat, joille tavallisia syöpähoitoja ei ole enää voinut antaa.

Laser aktivoi lääkeaineen kudoksessa

Fotodynaamisessa terapiassa elimistöön ruiskutetaan lääkeainetta (photosensitizer), joka on valoherkkä kemiallinen molekyyli. Laserin aallonpituus aktivoi lääkkeen paikallisesti. Lasereita voidaan räätälöidysti valita sen mukaan, mikä on lääkeaineen absorptiospektri. Lääkeaineliuosta annetaan yleensä liuoksena suoneen ja odotetaan hetki, ennen kuin lääke aktivoidaan.

Laser ohjataan elimistöön, syöpäkasvaimeen tai sen lähelle pitkin valokuitua, jonka päässä on diffuusori, joka hajottaa valon ympärilleen sylinterimäiseksi. Lasereita voidaan viedä suoraan syöpäkasvaimeen tai asettaa useita sen ympärille.

Valon vaikutuksesta happimolekyyleistä muodostuu reaktiivista happea, joka tuhoaa soluja. Tämän seurauksena kudokseen aiheutuu tulehdus, jolloin elimistön oma immuunipuolustus aktivoituu. Kuolleet solut häviävät ja samoin syöpäkasvaimessa sijaitseva mikroverisuonisto lopettaa toimintansa.

Usein hoidossa käytetään punaista valoa, joka yltää muutaman millimetrin syvyyteen kudoksessa. Lyhyemmät aallonpituudet jäävät pintakudokseen.

Punainen laservalo kulkee optisessa kuidussa kohteeseensa. Insinööri demonstroi kuitudiffuusorin laservaloa maitolasissa.

Bausch&Lomb kehittää uutta hoitomuotoa

Modulight solmi viime vuoden joulukuussa yhteistyösopimuksen yhdysvaltalaisen lääkeyhtiön Bausch&Lombin kanssa. Yhtiöt kehittävät silmänpohjan ikärappeumaan fotodynaamista terapiaa.

– Teemme yritykselle laserin ja he ovat luvanneet yksinoikeudella käyttää meidän lasereitamme. Mahdollisesti kaupallistamme tätä teknologiaa myös muissa maissa muiden kumppanien kanssa, Modulight Oy:n hallituksen puheenjohtaja Seppo Orsila sanoo.

Modulightin laser ja Bausch&Lombin kehittämä lääke yhdistetään hoitomuodoksi, jolle haetaan hyväksyntää Yhdysvaltain viranomaiselta Food and Drug Administrationilta, FDA:lta.

– Koska lääke ja laser ovat jo valmiina, kestää tuotekehitysprojekti vain vuoden, mutta se edellyttää, että laite dokumentoidaan juuri tätä hoitomuotoa varten, Seppo Orsila sanoo.

Silmäsairauksien hoidossa ei tarvita laserin ohjaamisessa valokuitua, vaan vapaa laservalo voidaan ohjata suoraan silmään. Lääkeaine voidaan antaa tiputuksena tai injektoida lasiaisen sisälle. Lasersäde ohjataan silmään Modulightin valmistamalla laitteella, jonka avullaan laseria ohjataan ja muotoillaan.

Modulightin liikevaihdosta kaksi kolmasosaa tulee terveysteknologiasta. Yritys investoi tuotekehitykseen noin 20 prosenttia liikevaihdosta vuodessa. Pääosa yhtiön lasereista suunnitellaan erilaisten pään alueen syöpien hoitoon.

– Olemme viime vuosina panostaneet silmälääketieteeseen ja in vitro -menetelmiin, joiden osuus tulee liikevaihdostamme kasvamaan, Orsila sanoo.

Modulightin laserlaite ML7710 ja laitteistokokoonpano, jota käytetään silmän melanooman hoidossa.

Glioblastooman hoitoa kehitetään lääkeyhtiöiden kanssa

Pahanlaatuisen aivosyövän eli glioblastooman hoitamiseksi Modulight tekee yhteistyötä japanilaisen ja saksalaisen lääkeyhtiön kanssa.

Glioblastooman hoito terapialla edellyttää neurokirurgista toimenpidettä, jossa laserkuitu ja diffuusori voidaan viedä syöpäkudokseen lääkkeen aktivoimiseksi. Hoito suunnitellaan kuvantamisen menetelmillä etukäteen. Laservalon asentamisessa voidaan käyttää apuna välinettä, jonka avulla nähdään, mihin kulmaan ja mihin kohtaan diffuusori asetetaan.

Modulight Oy:n toimitusjohtaja Petteri Uusimaa kertoo, että myös yhdysvaltalaisten sairaaloiden kanssa on ollut yhteistyötä kliinisten tutkimusten aloittamiseksi. Glioblastooman hoidosta fotodynaamisella terapialla odotetaan tuloksia muutamien vuosien kuluessa.

Poikkitieteellinen lähestymistapa

Uusien hoitomuotojen suunnittelu etenee Petteri Uusimaan mukaan parhaiten lääkäreiden omista ideoista. Hän sanoo, että silloin lääkärit mielellään myös suosittelevat ratkaisua eteenpäin.

– Kun lääkäri, laserinsinööri, biologi ja ekonomi miettivät ongelmaa yhdessä, syntyvät parhaat ratkaisut. Silloin ei lähestytä ongelmaa pelkästään teknisellä näkökulmalla, Seppo Orsila sanoo.

– Paras tapa saada suomalaista pientä yritystä eteenpäin maailmalla on saada arvostetut asiantuntijat meistä puhumaan. Kun esimerkiksi lääkeyhtiö suosittelee meitä sairaalassa, on paljon helpompi edetä kuin esitteitä jakamalla, hän jatkaa.

Uusimaa kertoo, että yritys kehittää myös laserteknologiaa hyödyntäviä geenisekvensointilaitteita ja tekee Helsingin yliopiston kanssa yhteistyötä optogenetiikan tutkimuksessa.

”Lääkärien ei tarvitse paneutua laitteisiin ja ohjelmistoihin”

Yhtiö on suunnitellut konseptinsa kokonaisratkaisuksi. Kaikki laserit valmistetaan Tampereella, jolloin yritys voi varmistaa lasereiden käytön tuen.

– Asiakkaidemme ei tarvitse paneutua laitteisiin tai ohjelmistoihin ja koulutamme lääkärit ja huollamme laitteet, jolloin he voivat syventyä hoitamiseen, Seppo Orsila kuvaa.

Modulight Oy:n hallituksen puheenjohtaja Seppo Orsila esittelee laserkomponentteja.

Orsila kertoo, että ratkaisu on kopioitu menestyneiltä suomalaisilta vientiyrityksiltä.

– Vähän samaan tapaan kuin Nokia Networks alkoi aikoinaan myydä verkkopalvelua, johon kuuluvat palvelu ja huolto, Orsila sanoo.

– Koko toimitusketju kestää kriittisen tarkastelun. Tästä kertoo myös se, että Modulightin laserit olivat ensimmäisiä, joita käytettiin satelliitin sisäisessä tiedonsiirtojärjestelmässä, hän jatkaa.

Yrityksellä on myös toimisto San Josessa Kaliforniassa ja Yhdysvallat on yrityksen päämarkkina-alue.

– Meillä on Tampereella maailman mittaluokassa ainutlaatuista osaamista, minkä vuoksi olemme haluttu partneri maailman johtaville yhtiöille, Orsila sanoo.

Prosessiteknikko Marjut Vähänen asentaa komponentteja ML7710-laserlaitteeseen.
Lasermoduuleja plate reader -sovellukseen.

kuvat: Modulight Oy / Minna Pauliina Kataja