Na Flowee jsme nedáno psali o tom, jak hluk ničí zdraví i lidskou psychiku. Některé zvuky však mohou mít léčebný efekt. A v určitých případech je efekt opravdu velkolepý…

Jako mnoho velkých objevů i tento se přihodil víceméně náhodou. Zhen Xu, doktorandka biomedicínského inženýrství na Michiganské univerzitě, se krátce po roce 2000 snažila najít způsob, jak by lékaři mohli ničit nemocnou tkáň bez nutnosti invazivního chirurgického zákroku. Xu napadlo použít k mechanickému rozbití tkáně vysokofrekvenční zvukové vlny, tedy ultrazvuk. Svou teorii testovala na srdcích prasat.

Ultrazvuk by neměl být slyšitelný pro lidské ucho, ale Xu ve svých experimentech používala tak silný zesilovač, že si ostatní výzkumníci, se kterými sdílela laboratoř, začali stěžovat na hluk. Vzhledem k tomu, že neměla žádné výsledky, rozhodla se jim vyhovět. Zvýšila frekvenci ultrazvukových pulzů, čímž se hladina zvuku dostala mimo rozsah lidského sluchu.
K jejímu překvapení mělo zvýšení počtu pulzů za sekundu i další benefit. Bylo totiž mnohem účinnější než přístup, který zkoušela dříve.

K překvapení doktorandky se v tkáni prasečího srdce během minuty po aplikaci ultrazvuku objevila díra. „Myslela jsem, že sním,“ řekla BBC Xu, která je dnes profesorkou biomedicínského inženýrství na Michiganské univerzitě.

Funguje v Americe i Velké Británii

O několik desítek let později už je tento náhodný objev známý jako histotripsie a patří mezi moderní metody, které slibují revoluci v léčbě rakoviny – léčbu pomocí zvuku.

Histotripsie byla v říjnu 2023 schválena americkým Úřadem pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) pro léčbu nádorů jater. Následující rok malá studie financovaná společností HistoSonics zjistila, že se zákrok podařilo technicky provést u 95 % nádorů jater. Metoda má možné vedlejší účinky, které zahrnují například bolesti břicha nebo vnitřní krvácení. Podle výzkumů jsou však komplikace vzácné a metoda je obecně bezpečná. V červnu roku 2025 se Velká Británie stala první evropskou zemí, která histotripsii schválila.

Histotripsie nemusí být účinná proti všem druhům rakoviny. Ultrazvuk mohou například blokovat kosti, což vylučuje léčbu nádorů v určitých lokalitách.

Lidé si ultrazvuk spojují hlavně se zobrazováním, ale stále více výzkumů naznačuje, že tato technologie může také ničit nádory, potlačovat metastatické onemocnění (rakovinu, která se rozšířila do jiných částí těla) a zvyšovat účinnost jiných způsobů léčby rakoviny – a to vše bez nutnosti chirurgického zákroku.

Trochu jiný ultrazvuk

U mnoha lidí slovo „ultrazvuk“ vyvolává asociace s ultrazvukovým vyšetřením během těhotenství. Ruční snímač vysílá vysokofrekvenční zvukové vlny do těla, kde se odrážejí od vnitřních tkání. Senzor v zařízení zachycuje odražené vlny a převádí jejich aktivitu na elektrické signály, které se pak používají k vytvoření obrazu toho, co se děje pod kůží.

Při léčbě rakoviny jater zařízení pro histotripsii směrují ultrazvukové vlny do ohniskové zóny o velikosti přibližně dva na čtyři milimetry. Poté robotické rameno navede snímač na nádor, aby se zaměřil na správnou oblast. Ultrazvuk je vysílán v rychlých pulzech. Tyto pulzy vytvářejí drobné „mikrobubliny“, které se během mikrosekund rozšiřují a poté hroutí, čímž rozbijí nádorovou tkáň. Imunitní systém pacienta je pak schopen zbytky odstranit.

Zničit nádor za hodinu

„Celý proces je rychlý, netoxický a neinvazivní, takže pacienti obvykle mohou jít domů ještě týž den,“ říká Xu. Přesná doba léčby se liší, ale podle společnosti HistoSonics trvá většina procedur jednu až tři hodiny. Nádory jsou často zničeny během jednoho sezení, ale pacienti s vícečetnými nebo většími lézemi mohou potřebovat více sezení.

Přestože tato metoda vypadá více než slibně, jsou tu i dosud nezodpovězené otázky. Zatím například neexistují spolehlivé dlouhodobé údaje o recidivě rakoviny po léčbě. Někteří vědci také vyjádřili obavy, že histotripsie může potenciálně způsobit vznik nových nádorů, protože nádory se rozpadají uvnitř těla, což znamená, že mohou být transportovány do jiných oblastí. Tyto obavy se však dosud ve studiích na zvířatech nepotvrdily.

Výzkumy naznačují, že histotripsie také nemusí být účinná proti všem druhům rakoviny. Ultrazvuk mohou například blokovat kosti, což vylučuje léčbu nádorů v určitých lokalitách. U některých orgánů, jako jsou například plíce, by mohlo být použití ultrazvuku nebezpečné, protože by mohlo dojít k poškození okolních zdravých tkání. Společnost HistoSonics však v současné době studuje histotripsii jako potenciální léčbu nádorů ledvin a slinivky břišní.

Vaření rakoviny ultrazvukem

Histotripsie není prvním použitím ultrazvuku v léčbě rakoviny. K ničení nádorů lze použít také starší a zavedenější technologii, vysokofrekvenční fokuzovaný ultrazvuk (HIFU). „Na nádor se aplikuje fokuzovaný ultrazvukový paprsek, který generuje teplo, a to v podstatě „vaří tkáň“, vysvětluje Richard Price, spoluředitel Centra pro imunoterapii rakoviny fokusovaným ultrazvukem na Univerzitě Virginie v USA. „Pokud vezmete lupu a na slunci ji podržíte nad suchým listem, můžete list skutečně zapálit,“ říká Price. HIFU v podstatě dělá totéž s rakovinnou tkání pouze s využitím zvuku.

V onkologii je HIFU pravděpodobně nejznámější jako neinvazivní způsob léčby rakoviny prostaty, přičemž podle studie z roku 2025 se zdá, že je v tomto případě přibližně stejně účinná jako chirurgický zákrok. Pacienti mohou po probuzení pociťovat určitou bolest a mít vedlejší účinky při močení, ale zotavení je obecně rychlejší než po jiných terapiích, jako je chirurgický zákrok.

Pokud by bylo možné účinky radioterapie posílit pomocí ultrazvuku, mohli by lékaři teoreticky použít nižší dávky a dosáhnout stejných léčebných účinků s méně devastujícími vedlejšími účinky.

Jak histotripsie, tak HIFU terapie se obvykle provádějí v celkové anestezii, aby se pacienti během léčby nehýbali, což minimalizuje možnost náhodného poškození okolních orgánů nebo tkání. Histotripsie však na rozdíl od HIFU neprodukuje teplo, které může poškodit okolní zdravé tkáně.

Ani pomocí HIFU nelze léčit všechny typy rakoviny ze stejných důvodů jako u histotripsie.  Obecně to není možnost pro pacienty, u nichž se rakovina prostaty rozšířila po celém těle. Přesto ji vědci v mnoha zemích studují v naději, že ji budou moci použít k léčbě jiných druhů rakoviny, včetně některých forem rakoviny prsu.

Kombinace ultrazvuku s dalšími typy léčby

Efektivitu ultrazvuku by podle vědců mohla navýšit jeho kombinace s jinými existujícími formami léčby rakoviny. Nedávný výzkum například naznačuje, že injekční podání mikrobublin do krevního řečiště a jejich stimulace ultrazvukem může dočasně otevřít takzvanou hematoencefalickou bariéru. Tato bariéra obvykle brání toxinům v krevním řečišti proniknout do mozku a poškodit ho. Ale její záměrné otevření během léčby rakoviny by mohlo umožnit lékům dostat se k nádorům, které mají ničit.

Deepa Sharma, vědecká pracovnice v Sunnybrook Health Sciences Centre v Ontariu v Kanadě, říká, že tyto výhody se neomezují pouze na rakovinu mozku. Studovala kombinaci ultrazvuku a mikrobublin u různých typů rakoviny a zjistila, že funguje i u nich. „Tyto poznatky naznačují, že lékaři mohou používat menší množství toxických léčebných postupů proti rakovině, jako je chemoterapie a radiace, pokud jsou kombinovány s ultrazvukem a mikrobublinami,“ říká.

„Radiační terapie sice rakovinu léčí, ale má také mnoho dlouhodobých vedlejších účinků,“ vysvětluje Sharma. „Pokud by bylo možné její účinky posílit pomocí ultrazvuku, mohli by lékaři teoreticky použít nižší dávky a dosáhnout stejných léčebných účinků s méně devastujícími vedlejšími účinky.“

Ultrazvuk se také jeví jako vhodný doplněk imunoterapie, léčebného přístupu zaměřeného na stimulaci imunitního systému k boji proti rakovinným buňkám, které se mohou skrývat před přirozenou obranou organismu.

Jak říká Price, jehož výzkumné centrum se zaměřuje na využití ultrazvuku v kombinaci s imunoterapií, soustředěný ultrazvuk zahřívá a poškozuje nádory, čímž zřejmě zvyšuje viditelnost těchto tkání pro imunitní systém, a tím i jejich zranitelnost. Podle Pricea je nyní cílem vědců zjistit, zda tato kombinace může fungovat i při pokročilém stádiu rakoviny.

Nadějná budoucnost

Metastatickou rakovinu je mnohem těžší léčit než lokalizované onemocnění. Když se rakovina rozšíří po celém těle, nestačí odstranit jediný nádor. „Svatým grálem by bylo, kdyby lékaři mohli jednoho dne pomocí ultrazvuku vylákat jeden nádor z úkrytu tím, že by ho rozbili, což by imunitnímu systému umožnilo zachytit jeho charakteristiky a zahájit systémový útok proti rakovinným buňkám jinde v těle,“ říká Price s tím, že to je třeba ještě testovat ve studiích.



Zkoušky jsou zatím v rané fázi. Ultrazvukové přístupy, které se již používají, však ohlašují novou éru v onkologii – éru, která si klade za cíl nahradit, nebo alespoň zlepšit účinné, ale devastující metody léčby, jako jsou chirurgické zákroky, chemoterapie a ozařování. „Rakovina je strašná,“ říká Xu. „A co je ještě horší, je léčba rakoviny.“

Ultrazvuk není „zázračným lékem“ na rakovinu, říká Xu. Stejně jako každá léčba má i své nedostatky. Ale stejně jako před desítkami let dokázala ušetřit své kolegy z laboratoře nepříjemného hluku, doufá, že v budoucnu její objev – a objevy dalších vědců – pomohou pacientům vyhnout se zbytečnému utrpení.

Poznámka: V České republice se podle dostupných informací zatím žádná z uvedených metod léčby neprovádí. Redakce Flowee požádala o vyjádření Ministerstvo zdravotnictví i Českou onkologickou společnost, avšak do doby publikování článku na dotazy neobdržela odpověď.