(PhysOrg.com) – Свет, направленный на опухоль груди через иглу, может сказать патологам, сколько кислорода потребляет опухоль, и помочь онкологам выбрать варианты лечения, которые будут наиболее эффективными для конкретного пациента.
Биоинженеры из Университета Дьюка разработали систему на основе света, которая может быстро и легко предоставить важную информацию об уровнях кислорода в опухоли, пока она еще находится на месте. Новая система, основанная на спектроскопии диффузного отражения, дает исследователям важные подсказки об опухоли, интерпретируя, как свет отражается или поглощается.
По словам исследователей, кислородный статус важен, поскольку прошлые исследования показали, что низкий уровень кислорода или гипоксия чаще связаны со злокачественной тканью, чем со здоровой нормальной тканью. Исследователи заявили, что опухоли, которые развиваются в такой среде с низким содержанием кислорода, как правило, труднее лечить.
«Мы разработали простой в использовании оптоволоконный зонд, который может обеспечить немедленные и неразрушающие измерения оксигенации опухоли», – сказал Дж. Куинси Браун, научный сотрудник четвертого курса постдокторантуры в лаборатории Нирмалы Рамануджама, доцент кафедры биомедицинской инженерии инженерной школы Duke’s Pratt. Результаты экспериментов Герцога были опубликованы 1 апреля в журнале Cancer Research.
«Этот новый подход может стать важным инструментом для врачей в определении агрессивности конкретной опухоли и определения методов лечения, которые лучше всего сработают против нее», – сказал Браун. «Поскольку эта система совместима с обычно используемыми иглами для биопсии, мы могли бы проводить измерения кислорода во время биопсии иглой, обеспечивая немедленную обратную связь о концентрации кислорода в опухоли.”
В свои текущие эксперименты исследователи включили 35 женщин, которым предстояла операция по поводу рака груди. Перед операцией исследователи направили УФ-видимый свет прямо через иглу на поверхность опухоли, пока она еще находилась в груди. Поскольку система собирает информацию немедленно, исследователи могут снимать показания в нескольких местах за короткое время.
Их основной целью была кровь и ее гемоглобин, белок, который отвечает за перенос кислорода по всему телу, а также к опухолям. В то время как некоторые виды рака груди развиваются в среде с низким содержанием кислорода, другие виды рака стимулируют рост новых кровеносных сосудов, которые снабжают опухоль кислородом.
«Наша система измеряла, как свет поглощается гемоглобином, что дало нам оптический отпечаток кислородного статуса опухоли», – пояснил Браун. «Этот отпечаток пальца может дать подсказку о том, какая форма терапии – химиотерапия, лучевая терапия, хирургия – может быть наиболее эффективной для данной конкретной опухоли.”
Одна интересная находка связана с опухолями с геном HER2 / neu. Подсчитано, что каждый пятый рак молочной железы демонстрирует сверхэкспрессию гена HER2 / neu. Обычно используемый препарат, известный как Герцептин, который может блокировать сверхэкспрессию HER2 / neu, эффективен только при лечении опухолей с помощью этого гена.
«Опухоли, которые сверхэкспрессировали ген HER2 / neu, имели значительно более высокий уровень кислорода», – сказал Браун. «Вероятно, это связано с тем, что амплификация этого гена способствует образованию крошечных новых кровеносных сосудов, которые, в свою очередь, питают опухоль. Знание того, как статус опухоли Her2 / neu влияет на оксигенацию опухоли во время биопсии, было бы полезной информацией для онколога, поскольку сверхэкспрессия этого гена обычно приводит к более агрессивному и устойчивому к лечению раку.”
Исследователи планируют будущие исследования пациентов с раком груди, проходящих химиотерапию, путем регулярных измерений кислорода, чтобы определить, как конкретная опухоль реагирует на терапию с течением времени.
Предоставлено Duke University (новости: в сети)