Thank you for reading this post, don't forget to subscribe!
Resekcje
i radioterapie glejaków, wykonywane obecnie w szpitalach, można przeprowadzać dokładniej,
skuteczniej niszcząc niewidoczne części nowotworu – wykazali naukowcy i lekarze
z ośrodków medycznych w Bydgoszczy, w tym z Politechniki Bydgoskiej. Dotychczasowe
niedoszacowanie rozmiarów guzów wynikało z ograniczonych możliwości obrazowania
mózgu za pomocą rezonansu magnetycznego. Badacze zaproponowali alternatywną
metodę obrazowania, istotnie precyzyjniejszą, mogącą trafić do praktyki klinicznej
w ciągu zaledwie kilku lat.
Już niedługo nowotwory mózgu będzie
można usuwać dokładniej niż dotychczas. Wyczekiwany od wielu lat postęp okazuje
się możliwy dzięki zmodyfikowaniu procesu obrazowania nowotworu za pomocą pozytonowej
tomografii komputerowej. Wyniki najnowszych badań, zaprezentowane na łamach
znanego czasopisma „Nature Communications”, to konsekwencja prac zrealizowanych
przez bydgoskie jednostki medyczne i naukowe, ze szczególnym wkładem
pracowników Centrum Onkologii (CO), 10. Wojskowego
Szpitala Klinicznego, Collegium
Medicum Uniwersytetu Mikołaja Kopernika (CM UMK) oraz Politechniki Bydgoskiej
im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich (PBŚ). Badania te mogą się stać podstawą do
zmiany standardów postępowania w leczeniu glejaków.
W celu skutecznego usunięcia guza
neurochirurg czy neuroonkolog musi dysponować jak najdokładniejszą informacją o
przestrzennej dystrybucji komórek glejaka w mózgu pacjenta. Obecnie wiedzę tę
zdobywa za pomocą obrazowania z użyciem jądrowego rezonansu magnetycznego (MRI,
Magnetic Resonance Imaging). Podczas operacji usuwany jest obszar zmiany
nowotworowej widoczny w obrazowaniu MRI, w radioterapii dla bezpieczeństwa
powiększany o standardowy margines, zwykle wynoszący około dwóch centymetrów.
-W
trakcie naszych prac wykazaliśmy, że w każdym przypadku jesteśmy w stanie
wyznaczyć naciek glejaka poza obszarem uwidocznionym w rezonansie magnetycznym.
Wskazuje to, że nawet najbardziej radykalna resekcja guza z użyciem obrazowania
MRI w rzeczywistości pozostawiała znaczną część nowotworu, co skutkowało
szybkim nawrotem choroby. Odkrycie jest konsekwencją naszego głównego osiągnięcia,
polegającego na weryfikacji innej techniki obrazowania mózgu: badania PET z
użyciem tyrozyny znakowanej fluorem – mówi dr hab. n. med. Maciej Harat, profesor PBŚ (CO, PBŚ),
jeden z autorów koncepcji badań i pierwszy autor artykułu prezentującego
odkrycie.
Obrazowanie glejaków za pomocą
pozytonowej tomografii emisyjnej PET (Positron Emission Tomography) rozpoczyna
się od podania pacjentowi nieszkodliwych ilości szybko rozpadającego się
radioizotopu fluoru 18F, wprowadzonego do cząsteczek tyrozyny, aminokwasu,
który odkłada się w znacznie większym stężeniu w komórkach nowotworowych niż w
zdrowym mózgu. Gdy cząsteczka tyrozyny znajdzie się wewnątrz nowotworu i atom
radioizotopu ulegnie rozpadowi, jedną z emitowanych cząstek będzie pozyton, antymaterialny
odpowiednik elektronu. Ponieważ elektronów w ciele pacjenta jest wiele, pozyton
szybko trafia na któregoś z nich i anihiluje, czyli zamienia się w energię. Z punktu
anihilacji wybiegają wtedy w przeciwnych kierunkach dwa fotony o
charakterystycznej energii. Tomograf PET rejestruje pary takich
fotonów i na podstawie różnic w
czasach detekcji wyznacza miejsce, gdzie doszło do anihilacji, wskazując w ten
sposób położenie komórek guza.
Z wcześniejszych badań prof. Macieja
Harata i prof. Bogdana Małkowskiego (CM UMK) wynikało, że obiecującym wariantem
obrazowania glejaków może być uzupełnienie rezonansu magnetycznego o tomografię
PET z użyciem tyrozyny, przeprowadzaną w dwóch punktach czasowych. Dotychczas
próby wykorzystania PET z tyrozyną jako markerem do wyznaczania granic
złośliwych glejaków były wykonywane 20 do 40 minut po podaniu radioznacznika.
Kluczowe okazało się przypuszczenie prof. Małkowskiego, że cząsteczki tyrozyny
mogą być wychwytywane przez nowotwór wcześniej. Szybko znalazło ono
potwierdzenie: gdy badanie przeprowadza się praktycznie natychmiast po podaniu
znacznika, obraz guza jest inny, ponieważ wychwyt tyrozyny jest szczególnie
intensywny w najbardziej agresywnych komórkach nowotworu.
Co więcej, tak otrzymany obraz glejaka
różni się od otrzymanego za pomocą MRI czy dotyczasowych metod obrazowania PET.
Zauważono ponadto, że w niektórych przypadkach postępy choroby były widoczne za
pomocą nowej metody nawet osiem miesięcy wcześniej niż w przypadku rezonansu
magnetycznego.
-W
neuroonkologii tomografia PET jest stosowana coraz szerzej na etapie
diagnostyki czy monitorowania choroby, lecz do wyznaczenia celu operacji czy
radioterapii wciąż używa się MRI. Aby udowodnić większą przydatność PET z
użyciem tyrozyny, musieliśmy nie tylko jednoznacznie zweryfikować, jaki
charakter mają komórki w miejscach, gdzie obrazy z obu metod tak bardzo się
różniły, ale także wykazać, że to właśnie we wczesnym okresie od podania
tyrozyny wykrywamy najbardziej agresywne obszary złośliwych guzów – wyjaśnia prof. Maciej Harat.
Kluczowego argumentu przemawiającego
na korzyść zaproponowanej modyfikacji obrazowania glejaków dostarczyły
prospektywnie zaplanowane biopsje mózgu. Na podstawie obrazowania PET,
wykonanego w bydgoskim Centrum Onkologicznym, w 10 Wojskowym Szpitalu Klinicznym
dokonano biopsji guzów mózgu: po uzyskaniu zgody od pacjentów pobierano
niewielkie próbki z obszarów zmienionych w PET i/lub w MRI. Szczegółowa analiza
materiału biologicznego potwierdziła wyraźnie większą dokładność nowej metody
obrazowania glejaków. To doskonała wiadomość dla pacjentów, ponieważ w trakcie
operacji lub radioterapii będzie można nie tylko precyzyjniej usuwać komórki nowotworowe,
ale także oszczędzić prawidłową tkankę mózgu.
-Zebrane
dowody pozwolą nam lepiej zaplanować dalsze badania kliniczne i z nadzieją
oczekiwać, że po wprowadzeniu do praktyki klinicznej wreszcie uzyskamy poprawę
wyników leczenia tych jednych z najgorzej rokujących nowotworów u człowieka – podkreśla prof. Maciej Harat.
Nowa procedura obrazowania glejaków
wielopostaciowych jest wynikiem prac naukowych. Niezbędne badania kliniczne,
mogące rozpowszechnić użycie tyrozyny i w konsekwencji poprawić skuteczność
leczenia nowotworów mózgu, znajdują się w zaawansowanej fazie, a ich wstępne
rezultaty są zgodne z oczekiwaniami naukowców. Można zatem sądzić, że
przedstawiona metoda trafi do szerokiego użycia już w ciągu kilku najbliższych
lat.
Politechnika Bydgoska im. Jana i
Jędrzeja Śniadeckich w Bydgoszczy jest jedyną w regionie kujawsko-pomorskim
wieloprofilową uczelnią integrującą nauki techniczne, przyrodnicze, rolnicze,
ekonomiczne i artystyczne. Licencjaci, inżynierowie, magistrzy i dokto[1]rzy
są kształceni przez kadrę 565 nauczycieli akademickich, w tym 147 profesorów i
307 doktorów. W ramach Politechniki działa Re[1]gionalne
Centrum Innowacyjności – kompleks jednostek informacyjnych i szkoleniowych pośredniczący
między sferą badawczą a przemysłem.
(gaz)