В режиме реального времени
Ученые разработали новый метод наблюдения за раком груди
Ученые разработали новый метод сканирования с помощью намагниченных молекул, позволяющий в режиме реального времени наблюдать, какие области опухоли молочной железы активны и в какой степени. Описание опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (Gallagher et al., Imaging breast cancer using hyperpolarized carbon-13 MRI – ВМ).
Британские ученые из Центра исследования рака в Кембридже и Департамента радиологии Кембриджского университета впервые продемонстрировали на практике, что технику сканирования, называемую гиперполяризованным отображением углерода-13, можно использовать для мониторинга рака молочной железы.
Пируват углерода – соль пировиноградной кислоты, является конечным продуктом расщепления глюкозы и других сахаров. В ходе исследования ученые гиперполяризовали, или другими словами, намагничивали пируват углерода-13 – меченую изотопом тяжелого углерода молекулу природного пирувата. Для этого они охлаждали его до температуры, всего на один градус превышающей абсолютный ноль, до –272 градусов Цельсия, и подвергали его воздействию чрезвычайно сильных магнитных полей и микроволнового излучения.
Оттаявший после обработки материал ученые растворяли в растворе для инъекций, который затем вводили пациентам перед МРТ-сканированием. Намагниченные молекулы пирувата углерода-13 увеличивали силу сигнала в 10000 раз, и все детали опухоли были хорошо видны на скане.
Методика была проверена на семи пациентах с различными типами и степенями рака молочной железы. Благодаря новому методу, ученые получили возможность не только точнее определить размер, тип и степень развития опухоли, но и, наблюдая в режиме реального времени, как опухоль метаболизирует пируват, определить, насколько быстро и агрессивно развивается рак.
Новый метод сканирования также более детально, по сравнению с традиционной МРТ, отображает «топографию» опухоли, показывая различия в метаболизме между ее областями.
«Это одна из самых подробных картинок метаболизма рака молочной железы, которую нам когда-либо удавалось получить. Мы буквально видим, как опухоль «дышит», – приводятся в пресс-релизе Центра исследования рака слова руководителя исследования Кевина Бриндла (Kevin Brindle). – В сочетании с современными достижениями в области генетического тестирования, этот метод сканирования в будущем позволить врачам лучше адаптировать лечение для каждого человека и контролировать, как пациенты реагируют на лечение, например, на химиотерапию».
Исследователи использовали новый метод для измерения скорости перехода пирувата в лактат. Данное превращение является частью метаболических процессов, которые производят энергию и строительные блоки для создания новых клеток.
Опухоли имеют другой метаболизм по сравнению со здоровыми клетками и вырабатывают лактат быстрее. Эта скорость также варьирует между опухолями и между различными областями одной и той же опухоли. Авторы показали, что мониторинг этого преобразования в режиме реального времени может быть использован для определения типа и агрессивности рака молочной железы.
Обычный снимок опухоли молочной железы (слева) и снимки, сделанные новым методом, показывающие сигнал пирувата (в центре) и лактата (справа). Фото: Cancer Research UK.
«Этот захватывающий процесс сканирования может предоставить новую информацию о метаболическом статусе опухоли каждого пациента после постановки диагноза, что поможет врачам определить наилучший курс лечения, – говорит Чарльз Свантон (Charles Swanton), еще один автор исследования. – И простое, неинвазивное сканирование может периодически повторяться во время лечения, давая представление о том, есть ли результат, нужно ли переходить на более интенсивное лечение или, наоборот, уменьшить дозу».
На следующем этапе исследования ученые планируют опробовать новый метод сканирования на больших группах пациентов, чтобы выяснить, можно ли его надежно использовать для обоснования решений о лечении в больницах.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru