Едно от най-страшните неща за рака е начинът, по който той се разпространява, като раковите клетки се освобождават и се разпространяват по цялото тяло, кацат в други органи и започват да растат там. Процесът, известен като метастази, често е смъртна присъда, точката, в която най-добрите техники за борба с рака стават неефективни. Но е сложно да следвате; липсват ни средства за изобразяване на цели системи с подробности, необходими, за да забележим няколко неуловими метастазиращи клетки.
За тази цел учени от Училището по медицина в Токио на Университета в Токио са разработили метод за образна диагностика, публикуван в списанието Cell Reports, който показва метастази в реално време, на ниво отделни клетки. Техниката разчита на модифицирани ракови клетки, които светят, и химически коктейл, който превръща органите прозрачни, което прави по-лесно видими флуоресцентните сигнали, излъчвани от модифицираните клетки. Това от своя страна може да предложи по-цялостен поглед и по-добро разбиране на метастазите, които изследователите биха могли да използват за разработването на по-добри лекарства.
„Една от трудността при анализа на раковите метастази е, че той се разпространява навсякъде в тялото“, казва Хироки Уеда, професор по фармакология, който работи върху изследването. „Отива към мозъка, панкреаса или бъбрека. За да разберете цялата картина на метастазите, анализът на цялото тяло с висока разделителна способност е много важен. “
Докато ракът метастазира, всяка от тези клетки, плаващи около системата, може да се превърне в растеж. И е важно да ги хванете всички. Подобно на бактериите, които развиват резистентност към антибиотици, и лечението на рака с химиотерапия може да остави изолирани клетки или колонии след себе си, и те след това могат да станат устойчиви на лекарства крепости. Да направи процеса видим в изследванията може да помогне на учените да разберат какви видове ракови клетки вероятно формират това, което наричат „злокачествени застави“, и да помогнат за проектирането на лекарства, специално за борба с тях.
Контролната мишка е отляво, а прозрачната мишка, чиито органи са направени чрез химическо изплакване, е отдясно. (Kubota и др.) Изчистването на тъканите - процесът на превръщане на клетките в по-полупрозрачни - е изобретен преди около век и се използва в изображения за изследвания на рак, бактериални инфекции и автоимунни заболявания повече от десетилетие. Ueda, неговият сътрудник Kohei Miyazono и техният екип разработиха различен, двуетапен химичен коктейл, който подобрява детайлите над стария метод. За да улеснят изобразяването на органите, изследователите се нуждаеха от светлина, която да тече направо през тъканта, без да се пречупва твърде много поради различната плътност на тъканите. Първият етап намалява липидите, които пречупват много светлината, а вторият етап увеличава пречупването в обкръжението на органите, за да може по-добре да го съпостави с органа, позволявайки на светлината да премине чисто през. Процесът води до визуализация, достатъчно ясна, че изследователите могат да видят отделни ракови клетки.
За да тестват метода, Уеда и Миязоно инжектират ракови клетки в мишки и ги евтаназират на различни етапи. Детайлът поради изчистването им позволи да видят отделни клетки в тъканта на различни органи, включително мозък, бели дробове, черен дроб и черва. Теоретично, посочва Уеда, можете да видите раковите клетки с друга техника, 2D хистология, при която фините резени органи се изследват за ракови клетки, но времето, необходимо за преглед на достатъчно резени от всеки орган, е прекомерно. Изчистването на тъкани, в комбинация с in vivo биолуминесценция, позволява триизмерно сканиране на цял орган или на цяло тяло много бързо.
Към този момент тази техника наистина е полезна само в научните изследвания, посочва Такеши Имаи, професор по неврофизиология в Аспираторната школа по медицински науки на Кюшу, който не е участвал в изследването. Това е така, защото процесът убива тъканите, върху които работи, и защото нормалните ракови клетки не флуоресцират. Но все пак трябва да е полезно, добави той. „Ако използвате миши модели, можете да разследвате разпределението на раковите клетки в мащаба на цялото тяло, което би трябвало да бъде полезно за изследване на ракови метастази… както и за действието на лекарствата за рак“, казва той. "Преди това патологичните изследвания са били извършвани само върху тънки резени тъкани."
Но изчистването може един ден да се използва в биопсии, където част от тъкан се отстранява. И ако методът би могъл да бъде усъвършенстван, има вероятност той да работи при живи предмети.
„В бъдеще, в близко бъдеще, може би този вид техника може да се приложи не само за изследвания върху животни, но и за клинични изследвания или операции върху хора“, казва Уеда.
Това е 3-D сканиране на мишка, чиито органи са направени прозрачни, за да се проучи по-добре как ракът се разпространява в тялото. С любезното предоставяне на Университета на Токио и клетъчните доклади
