Революция в онкологии: неинвазивный метод GPS для оценки опухолей
Водорастворимый люминесцентный комплекс европия позволяет оценить степень злокачественности модельных опухолевых клеток глиомы.
Важной частью выбора наиболее подходящей терапии рака является понимание злокачественности опухоли; однако современные методы оценки опухолей головного мозга являются инвазивными и имеют высокий риск осложнений.
Теперь ученые под руководством профессора Ясучика Хасэгавы и профессора Шинья Танака из Университета Хоккайдо разработали систему зондирования рака GPS (grade probing system) для оценки степени злокачественности модельной опухоли глиомы с использованием водорастворимого люминесцентного комплекса европия. Этот метод может привести к созданию неинвазивных тестов для определения злокачественности опухолей у пациентов.
Неинвазивное тестирование на злокачественные новообразования
Исследователи оценили злокачественность опухоли, введя комплекс европия в модельные клетки, имитирующие глиому, распространенный тип опухоли, на долю которого приходится 26,3% случаев рака головного мозга (источник: CBTRUS).
Были протестированы три разные модельные клетки, имитирующие разные степени злокачественности, и исследователи измерили изменения во времени жизни характерного излучения красного света комплекса европия.
Ученые обнаружили, что в течение первых трех часов после добавления комплекса европия большие изменения во времени жизни светового излучения происходили в более злокачественных клетках.
«Ранее сообщалось о визуализации раковых клеток с помощью люминесцентных комплексов, но наша гипотеза заключалась в том, что фотофизические сигналы, посылаемые такими комплексами в раковые клетки, могут отражать внутреннюю информацию раковых клеток», — сказал Хасэгава.
Прорыв в анализе опухолей
Чтобы достичь этого результата, исследователи сначала модифицировали комплекс европия так, чтобы он был водорастворимым и стабильным среди аминокислот в среде культуры клеток.
При добавлении в среду для культивирования клеток комплекс европия первоначально образует агрегат сам с собой. Взаимодействие с модельными опухолевыми клетками приводит к тому, что агрегаты распадаются на отдельные молекулы, которые затем быстро поглощаются клетками.
Этот процесс способствует структурным изменениям в комплексе европия, которые вызывают изменение времени жизни излучения красного света комплекса.
Эти различия во времени жизни выбросов были объяснены различной активностью опухолей и процессами роста разных степеней злокачественности, которые могли вызывать структурные изменения в разных временных масштабах в комплексе европия.
Ученые ожидают, что использование этого метода может обеспечить непрерывное обнаружение активности опухоли и предоставить врачам ключевую информацию для принятия решения о соответствующем лечении.
«Опухоли головного мозга встречаются у 4,6 из каждых 100 000 человек в Японии, а 5-летняя выживаемость составляет 16% для наиболее злокачественного типа глиобластомы 4 степени, которая представляет собой агрессивный тип глиомной опухоли головного мозга», — пояснил профессор Танака.
«Разработанный нами метод оценки злокачественных новообразований может принести пользу этим пациентам в будущем».
Исследование было опубликовано в журнале Scientific Reports.