Ultrasonografi telah lama digunakan untuk membantu dokter melihat ke dalam tubuh, tetapi gelombang suara frekuensi tinggi yang terfokus menawarkan cara baru untuk menargetkan kanker.

Jika Zhen Xu tidak mengganggu rekan-rekan labnya, dia mungkin tidak akan pernah menemukan pengobatan inovatif untuk kanker hati.

Sebagai mahasiswa PhD di bidang teknik biomedis di Universitas Michigan, AS, pada awal tahun 2000-an, Xu berusaha menemukan cara bagi dokter untuk menghancurkan dan mengangkat jaringan yang sakit tanpa perlu operasi invasif. Ia menemukan ide untuk menggunakan gelombang suara frekuensi tinggi—ultrasound—untuk memecah jaringan secara mekanis dan menguji teorinya pada jantung babi.

Ultrasonografi seharusnya tidak terdengar oleh telinga manusia, tetapi Xu menggunakan penguat yang begitu kuat dalam eksperimennya sehingga peneliti lain di laboratorium yang sama dengannya mulai mengeluh tentang kebisingan . “Lagipula tidak ada yang berhasil,” katanya. Jadi, ia memutuskan untuk menenangkan rekan-rekannya dengan meningkatkan laju denyut ultrasonik, yang akan membuat tingkat suara berada di luar jangkauan pendengaran manusia.

Yang mengejutkannya, peningkatan jumlah denyut per detik tidak hanya kurang mengganggu orang-orang di sekitarnya, tetapi juga lebih efektif pada jaringan hidup dibandingkan pendekatan yang pernah dicobanya sebelumnya. Saat ia mengamati, sebuah lubang muncul di jaringan jantung babi dalam waktu satu menit setelah USG diterapkan. “Saya pikir saya sedang bermimpi,” kata Xu, yang kini menjadi profesor teknik biomedis di Universitas Michigan. 

Puluhan tahun kemudian, penemuan tak terduga Xu , yang dikenal sebagai histotripsi, adalah satu dari beberapa pendekatan menggunakan ultrasonografi yang mengawali era baru pengobatan kanker tingkat lanjut, yang menawarkan metode non-invasif kepada dokter untuk menyingkirkan pasien dari tumor kanker dengan menggunakan suara, bukan pembedahan.

Histotripsy telah disetujui oleh Badan Pengawas Obat dan Makanan AS (FDA) untuk pengobatan tumor hati pada Oktober 2023. Tahun berikutnya, sebuah studi kecil yang didanai oleh HistoSonics, perusahaan yang dibentuk untuk mengomersialkan teknologi Xu, menemukan bahwa pendekatan ini mencapai keberhasilan teknis terhadap 95% tumor hati . Meskipun efek samping mulai dari nyeri perut hingga pendarahan internal mungkin terjadi, penelitian menunjukkan komplikasi jarang terjadi dan metode ini umumnya aman.

Pada bulan Juni, Inggris menjadi negara Eropa pertama yang menyetujui histotripsi. Perawatan ini tersedia di NHS melalui fase percontohan Jalur Akses Perangkat Inovatif untuk kebutuhan klinis yang belum terpenuhi.

“Orang-orang menganggap ultrasonografi sebagai pencitraan,” kata Julie Earl, peneliti utama dalam kelompok biomarker dan pendekatan personal terhadap kanker di Institut Penelitian Kesehatan Ramón y Cajal Spanyol yang telah mempelajari teknologi tersebut . Namun, ia menambahkan, semakin banyak penelitian yang menunjukkan bahwa ultrasonografi juga dapat menghancurkan tumor , menekan penyakit metastasis (kanker yang telah menyebar ke bagian tubuh lain), dan meningkatkan efikasi pengobatan kanker lainnya – semuanya tanpa harus melakukan operasi pada pasien.

Cara kerja USG 

Bagi banyak orang, kata “ultrasound” langsung memicu asosiasi dengan sonogram selama kehamilan. Untuk menghasilkan citra medis seperti sonogram, sebuah transduser genggam mengirimkan gelombang suara berfrekuensi tinggi ke dalam tubuh, yang kemudian memantul dari jaringan di dalamnya. Sebuah sensor di dalam perangkat menangkap gelombang yang memantul kembali, mengubah aktivitasnya menjadi sinyal listrik, yang kemudian digunakan untuk menghasilkan citra tentang apa yang terjadi di bawah kulit.

Untuk pengobatan kanker hati, perangkat histotripsi menyalurkan gelombang ultrasonik ke zona fokus berukuran sekitar dua kali empat milimeter – “pada dasarnya, ujung pena pewarna Anda,” kata Xu. Kemudian, lengan robot memandu transduser di atas tumor untuk menargetkan area yang tepat.

Ultrasonografi diberikan secara cepat. Denyut-denyut ini menciptakan “gelembung mikro” kecil yang mengembang dan kemudian mengempis dalam hitungan mikrodetik, memecah jaringan tumor. Sistem kekebalan tubuh pasien kemudian dapat membersihkan sisa-sisanya. 

Seluruh prosesnya cepat, tidak beracun, dan tidak invasif, sehingga biasanya pasien dapat pulang di hari yang sama, kata Xu. Meskipun waktu perawatan yang tepat bervariasi, sebagian besar prosedur selesai dalam satu hingga tiga jam , menurut HistoSonics. Tumor seringkali dihancurkan dalam satu sesi , meskipun pasien dengan lesi multipel atau lebih besar mungkin memerlukan beberapa putaran.

Meskipun manfaatnya menjanjikan, masih terdapat pertanyaan yang belum terjawab tentang histotripsi. Belum ada data jangka panjang yang kuat tentang kekambuhan kanker setelah pengobatan . Beberapa peneliti telah menyuarakan kekhawatiran tentang potensi histotripsi untuk menumbuhkan pertumbuhan kanker baru karena tumor dipecah di dalam tubuh, yang berarti tumor dapat berpindah ke area lain. Namun, kekhawatiran tersebut belum terbukti dalam penelitian pada hewan sejauh ini.