Egy új ultrahangos eljárás segítségével sikerült élőben megfigyelni, miként alakítja át maga körül az agyat a legveszélyesebb daganattípus.
A daganatos megbetegedések egyik legijesztőbb tulajdonsága, hogy a burjánzó sejtek képesek teljesen átrendezni a közvetlen környezetüket. A növekvő tumor félrelöki az egészséges szöveteket, átépíti az érrendszert, miközben gátlástalanul saját növekedésének szolgálatába állítja a szervezet létfontosságú funkcióit.
A Kaliforniai Technológiai Intézet (Caltech) kutatói egy olyan úttörő ultrahangos eljárást dolgoztak ki, amellyel élőben, valós időben tudták nyomon követni ezt a romboló folyamatot. Az iScience szaklapban megjelent eredményekről a ScienceAlert számotl be, hogy a szakemberek a glioblastoma fejlődését vizsgálták. Ez az agydaganatok legagresszívabb, legnehezebben kezelhető típusa, amelynek az ötéves túlélési aránya mindössze 5-7 százalék között mozog.
„Platformunk képessége, hogy éber állatokban, élő szervezetben mindhárom dimenzióban rögzítse a tumor előrehaladását, óriási előrelépést jelent a neuro-onkológiai folyamatok térbeli és időbeli pontosságú tanulmányozásában, valamint a hatékonyabb kezelések kifejlesztésében” – fogalmazott a kutatást vezető Mikhail Shapiro vegyészmérnök.
Az agyi folyamatok
Az agyi folyamatok pontos feltérképezése korábban komoly akadályokba ütközött, mivel a meglévő képalkotó eljárások egyike sem tudta egyszerre felvenni a daganat növekedését, az érrendszer átalakulását és az agyi aktivitást. Az MRI nem alkalmas az éber, mozgó állatok agyfunkcióinak vizsgálatára, miközben a részletgazdag optikai képalkotás nem képes elég mélyre hatolni az agyszövetben.
NE HAGYD KI
Kövess minket a Google-ben
Legyen a Liner a követett forrásod
Jelöld be a Linert követett forrásként a Google-ben.
A probléma áthidalására a szakemberek genetikai úton módosítottak emberi glioblastomasejteket, mikrobiális gének beépítésével érve el, hogy a rákos sejtek apró gázhólyagokat termeljenek. Ezek a mikroszkopikus gázbuborékok tökéletes kontrasztot biztosítottak az ultrahangos felvételeken, így a daganat tisztán kirajzolódott a környező szövetek közül.
A tesztek során a módosított sejteket három egér agyának bal thalamusába ültették be, majd 11 napon keresztül követték nyomon a daganat fejlődését. A vizsgálathoz használt úgynevezett trimodális ultrahang három különálló adatforrást egyesített egyetlen mérésben.
A rendszerszintű megfigyelés
A rendszerszintű megfigyelés során az első módosulat a gázhólyagok segítségével magát a tumort mutatta meg, a második az agyi aktivitáshoz kapcsolódó vértérfogat-változásokat követte, a harmadik pedig a vérpályába fecskendezett mikrobuborékokkal térképezte fel az érrendszert. Az állatok az ultrahangos vizsgálatok alatt ébren voltak, miközben egy kényelmes felületen szabadon mozoghattak, rögzített fejjel.
A felvételeken jól látszott, ahogy a növekvő daganat fizikai erőt kifejtve elmozdította a helyéről a látási információk feldolgozásáért felelős oldalsó térdes testet. Ezzel párhuzamosan az érintett területen mérséklődött a látási ingerekre adott normális agyi válaszreakció és a véráramlás növekedése is.
Az altatásban végzett érrendszeri mérések felszínre hozták, hogy a tumor teljesen átrendezte a környékbeli ereket. A daganat körüli érhálózatban lelassult a keringés, több ér összehúzódott vagy elzáródott, miközben a rákos daganat a környező agyi mintázatoktól független, saját belső keringési ritmust alakított ki.
A kutatók hangsúlyozták, hogy a kísérlet koncepcióigazolásként szolgált, amely egyelőre kis mintaszámon mutatta be az új módszer működőképes mivoltát. A következő lépésekben nagyobb állatcsoportokon és a humán megbetegedést jobban modellező rendszereken tesztelik majd az eljárást, hogy a jövőben a különböző rákellenes terápiák pontos hatásait is megfigyelhessék.