Üks vähimaid vähki puudutavaid asju on levimisviis, mille käigus vähirakud vabanevad ja levivad kogu kehas, maanduvad teistes organites ja hakkavad seal kasvama. Metastaasideks tuntud protsess on sageli surmaotsus - punkt, kus parimad vähktõve vastu võitlemise tehnikad muutuvad ebaefektiivseteks. Kuid seda on keeruline jälgida; meil puuduvad võimalused tervete süsteemide kujutamiseks detailideni, mis on vajalikud mõne raskesti metastaaseeriva raku tuvastamiseks.
Sel eesmärgil on Tokyo ülikooli meditsiinikooli teadlased välja töötanud ajakirjas Cell Reports avaldatud kujutamismeetodi, mis näitab metastaase reaalajas üksikute rakkude tasemel. Meetod põhineb modifitseeritud vähirakkudel, mis hõõguvad, ja keemilisel kokteilil, mis muudab elundid läbipaistvaks, muutes modifitseeritud rakkude väljastatud fluorestsentssignaalid hõlpsamini nähtavaks. See omakorda võib pakkuda põhjalikumat pilti ja metastaaside paremat mõistmist, mida teadlased saaksid kasutada paremate ravimite väljatöötamiseks.
"Vähi metastaaside analüüsi üks raskus on see, et see levib kõikjal kehas, " ütleb uuringu kallal töötanud farmakoloogiaprofessor Hiroki Ueda. “See läheb ajule või kõhunäärmele või neerudele. Metastaaside tervikpildi mõistmiseks on üsna oluline kogu keha analüüs suure eraldusvõimega. ”
Kui vähk metastaasib, võib neist kõigist süsteemi ümber hõljuvatest rakkudest kasvada. Ja see on oluline, et nad kõik kinni püüaks. Nagu bakterid, mis arendavad antibiootikumide suhtes resistentsust, võib vähi ravimine keemiaravi abil jätta eraldatud rakud või kolooniad maha ja need võivad seejärel muutuda ravimresistentseteks tugevusteks. Protsessi teadusuuringutes nähtavaks tegemine aitaks teadlastel mõista, mis tüüpi vähirakud tõenäoliselt moodustavad nn pahaloomulisteks väljaulatuvateks osadeks, ja aidata kavandada ravimeid nende vastu võitlemiseks.
Kontrollhiir on vasakul ja paremal on läbipaistev hiir, kelle elundid on keemilise loputusega läbi mõeldud. (Kubota jt) Kudede puhastamine - rakkude poolläbipaistvamaks muutmise protsess - leiutati umbes sajand tagasi ja seda on kujutise tegemiseks kasutatud vähiuuringute, bakteriaalsete infektsioonide ja autoimmuunhaiguste uurimisel enam kui kümme aastat. Ueda, tema kaastöötaja Kohei Miyazono ja nende meeskond töötasid välja erineva, kaheastmelise keemilise kokteili, mis parandab üksikasju vana meetodi kohal. Elundite kuvamise hõlbustamiseks vajasid teadlased valgust, et voolata otse läbi kude, ilma et erinevate kudede tiheduste tõttu liiga palju refraktoreeruks. Esimene etapp vähendab lipiide, mis murravad valgust palju, ja teine etapp suurendab refraktsiooni elundite ümbruses, et see sobiks paremini elundiga, võimaldades valgust puhtalt läbi viia. Selle protsessi tulemuseks on piisavalt selge visualiseerimine, et teadlased näeksid üksikuid vähirakke.
Meetodi testimiseks süstisid Ueda ja Miyazono hiirtele vähirakud ja eutaniseerisid neid erinevatel etappidel. Puhastamise tõttu saadud detail võimaldas neil näha üksikute rakke mitmesuguste elundite, sealhulgas aju, kopsude, maksa ja soolte kudedes. Teoreetiliselt, väidab Ueda, võiksite vähirakke näha teise tehnikaga, 2D histoloogiaga, mille käigus uuritakse vähirakkude suhtes elundite peeneid viilusid, kuid iga elundi piisavalt viilude vaatamiseks vajalik aeg on liiga suur. Kudede puhastamine koos in vivo bioluminestsentsiga võimaldab terve organi või kogu keha kolmemõõtmelist skaneerimist väga kiiresti.
Praegu on see tehnika tõepoolest kasulik ainult uurimistöös, juhib tähelepanu Kyushu ülikooli arstiteaduste magistrikooli neurofüsioloogia professor Takeshi Imai, kes uuringuga ei tegelenud. Põhjuseks on see, et protsess tapab koed, milles see töötab, ja kuna normaalsed vähirakud ei fluorestseeru. Kuid sellest peaks ikkagi kasu olema, lisas ta. "Kui kasutate hiiremudeleid, saate uurida vähirakkude jaotumist kogu keha ulatuses, mis peaks olema kasulik nii vähi metastaaside uurimisel kui ka vähiravimite toimimisel, " ütleb ta. "Varem tehti patoloogilisi uuringuid ainult õhukeste kudede viilude korral."
Kuid kliiringut võiks ühel päeval kasutada biopsiates, kus osa koest eemaldatakse. Ja kui meetodit saaks täiustada, on võimalus, et see toimiks ka elavatel teemadel.
"Tulevikus, lähitulevikus, võib-olla saab seda tüüpi tehnikat rakendada mitte ainult loomuuringute, vaid ka inimeste kliiniliste uuringute või operatsioonide jaoks, " ütleb Ueda.
See on hiire 3D-skannimine, mille elundid muudeti läbipaistvaks, et paremini uurida, kuidas vähk kehas levib. Tokyo ülikooli viisakus ja Cell Reports
