Ученые разработали метод на основе прижизненной флуоресцентной визуализации, позволяющий точно отличать опухолевую ткань от здоровой ткани при разных типах рака. Исследователи выяснили, что при введении индоцианинового зеленого красителя раковые клетки флуоресцируют дольше, чем здоровые. В клинической практике это поможет высокоточно вырезать опухоли, сохраняя при этом здоровую ткань пациента. Исследование опубликовано в журнале Nature Biomedical Engineering.
Удаление опухоли пациента с сохранением здоровых тканей требует исключительной точности. Однако хирургам часто приходится полагаться на свои глаза и руки, чтобы понять, где заканчивается новообразование и начинается здоровая ткань. Даже с учетом того, что хирурги всегда вырезают опухоль «с запасом» нормальной ткани, нельзя предугадать, в каких из кажущихся здоровыми клеток уже началось раковое перерождение. Для улучшения визуализации опухолей во время операции используются многие передовые методы, включая флуоресцентную визуализацию и высокоточную микроскопию, но большинство из них подходят только конкретным типам или подтипам рака.
При флуоресцентной визуализации можно использовать красители для нацеливания на молекулы, специфичные для рака. Однако этот метод имеет ограниченную точность для обнаружения границ опухоли и нормальной ткани, поскольку экспрессия этих молекул может широко варьироваться внутри и между типами опухолей. Поэтому такие технологии не получили широкого распространения и используются в медицинских центрах, специализирующихся на узком диапазоне типов онкозаболеваний. Теперь исследователи из нескольких научных институтов и медицинских онкоцентров объединились, чтобы решить эту проблему.
С помощью высокоскоростных камер для обнаружения изменений в свойствах света, излучаемого тканями, ученые обнаружили, что опухоли у мышей, которым вводили краситель, известный как индоцианин зеленый (ICG), флуоресцировали дольше, чем здоровая ткань. Эта разница позволила исследователям точно отличить опухолевую ткань от нормальной ткани. Таким же образом исследователи проанализировали образцы более чем 60 пациентов, перенесших операцию из-за различных типов рака. Команда начала с анализа образцов пациентов, перенесших операцию на печени, голове и шее. Пациенты получили инъекцию красителя минимум за день до операции. Команда смогла обнаружить сдвиг времени жизни флуоресценции на клеточном уровне, который был одинаковым для разных типов опухолей и у нескольких пациентов. Этот метод также позволил отличить доброкачественные лимфатические узлы от метастатических. В целом точность различения опухолевой ткани от здоровой ткани составила более 97%.
«Эта технология поставила нас на грань революции в хирургии опухолей. Используя передовые методы визуализации в сочетании с красителем, хирурги в ближайшем будущем смогут более полно удалять все злокачественные клетки во время операции, в то же время с уверенностью сохраняя нормальные ткани, улучшая послеоперационную функцию органа и, как следствие, состояние пациентов», — рассказал Марк Варварес из Гарвардской медицинской школы.
Хотя индоцианин зеленый одобрен Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов в США, он еще не одобрен для клинического использования в качестве агента для маркировки опухолей. Следующим шагом исследователей будет проведение более масштабного клинического испытания для проверки безопасности и эффективности флуоресцентной прижизненной визуализации с помощью индоцианина зеленого для идентификации опухолей во время операций.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
