Согласно исследованию, опубликованному в мартовском номере журнала The Journal of Nuclear Medicine (JNM), метод визуализации, сочетающий ультразвук и специально модифицированные контрастные вещества, может позволить исследователям неинвазивно выявлять рак и показывать его прогрессирование. Этот метод позволяет исследователям визуализировать активность опухоли на молекулярном уровне.
«Мы надеемся, что этот метод может быть полезен для раннего выявления заболеваний», – сказал Юрген К. Вильманн, М.D., ведущий автор исследования и доцент кафедры радиологии Медицинской школы Стэнфордского университета. “Это может помочь спасти жизни, обнаружив рак – например, рак груди, яичников или поджелудочной железы – на самых ранних стадиях, когда он еще поддается лечению.”
В ходе исследования исследователи внутривенно вводили микропузырьки – наполненные газом сферы, достаточно маленькие, чтобы проходить через сосуды, – мышам, больным раком. Микропузырьки, которые были соединены с новым пептидом (молекулой, состоящей из цепочки аминокислот), были разработаны так, чтобы путешествовать по сосудистой системе и прикрепляться к интегрину – хорошо изученному молекулярному маркеру, который действует как «красный флаг». для роста сосудов опухоли или ангиогенеза. Рост сосудов опухоли происходит, когда активные опухолевые клетки создают определенные пути, обеспечивающие опухоль достаточным запасом кислорода, питательных веществ и других факторов, необходимых для роста.
Как только заполненные газом микропузырьки обнаруживают раковые образования и прикрепляются к стенкам их сосудов, они посылают сильные сигналы, которые улавливаются стандартными клиническими ультразвуковыми сканерами. Визуализирующие сигналы, создаваемые микропузырьками, отражаются обратно в ультразвуковой преобразователь и освещают области, очерчивающие опухоль, тем самым предоставляя исследователям сонограмму роста сосудов опухоли на молекулярном уровне.
“Ультразвук открывает большие перспективы для применения в молекулярной визуализации, потому что он широко доступен, относительно недорог и безопасен. Воздействие радиации отсутствует, и повторная визуализация не вызывает беспокойства “, – сказал д-р. Willmann. «Кроме того, микропузырьки-мишени имеют большой потенциал для трансляции со скамейки в прикроватную тумбочку, что будет изучено в будущих исследованиях», – сказал Санджив Гамбхир, M.D., Ph.D., директор программы молекулярной визуализации в Стэнфорде.
Ультразвук с контрастным усилением может использоваться для визуализации перфузии крови в органах, для измерения скорости кровотока в сердце и других органах, а также для выполнения других задач, таких как определение очаговых поражений в печени. В настоящее время интерес сосредоточен на модификации контрастных веществ, чтобы сделать их особенно полезными для молекулярной визуализации. Микропузырьки в сочетании с новым пептидом, который связывается с клетками опухолевых сосудов, как было изучено в текущем исследовании, могут быть более эффективными, чем молекулы антител, производство которых требует много времени, являются дорогостоящими и могут вызывать побочные реакции у пациентов.
Стратегии неинвазивной визуализации, такие как описанная в исследовании JNM, могут быть особенно полезны для диагностики рака на самых ранних стадиях, а также для разработки терапевтических агентов для лечения рака и мониторинга эффективности лечения.