Rezonans magnetyczny pokaże, gdzie leży guz mózgu i jak jest duży. Ale czy powie, jak groźny jest nowotwór i czy leczenie zadziała? Giacomo Annio z Oslo sprawdza guzy drganiami: urządzenie wielkości telefonu przyłożone do głowy pozwala ocenić, czy tkanka jest sztywna, czy miękka. Wynik zaskakuje, bo najbardziej złośliwe glejaki okazują się miększe od otoczenia — a skoro to historia o patrzeniu głębiej, na końcu sprawdzisz, czy sam oceniasz sprawy po pozorach.
Rezonans magnetyczny potrafi pokazać, jak duży jest guz mózgu i gdzie dokładnie się znajduje. Gorzej z tym, co dla lekarza bywa kluczowe: z biologicznymi właściwościami nowotworu, od których zależy, czy leczenie zadziała. Obraz mówi gdzie i ile, ale niewiele mówi o tym, jaki jest guz.
Tę lukę postanowił wypełnić Giacomo Annio, stypendysta programu Marie Skłodowska-Curie, który w projekcie GLIOBID zajął się glejakami wielopostaciowymi, czyli najbardziej złośliwą grupą nowotworów mózgu. Jego narzędziem jest elastografia rezonansu magnetycznego. Projekt, trwający trzy lata, koordynował Szpital Uniwersytecki w Oslo i to stamtąd pochodziły dane kliniczne. Badania przedkliniczne prowadzono na Uniwersytecie Stanforda.
Pomysł jest prosty: zamiast tylko oglądać guz, sprawdzić, jaki jest w dotyku. „Elastografia mierzy sztywność oraz miękkość tkanki nowotworu” — wyjaśnia Annio. Jak dodaje, właśnie te właściwości podpowiadają, jak guz się zachowuje, czy opiera się leczeniu i czy wnika w sąsiednie tkanki.
Według badacza taka metoda pozwala lekarzom spojrzeć na nowotwór z nowej perspektywy i przeanalizować jego fizyczne cechy w sposób, jakiego zwykły obraz nie daje.
Sam sprzęt nie przypomina wielkiej maszyny. Urządzenie do elastografii ma rozmiary telefonu komórkowego. Lekarz przykłada je do głowy pacjenta, a fale wywołane drganiami, które przechodzą do mózgu, obrazuje skaner rezonansu magnetycznego.
Konstrukcję rozwija amerykańska firma Quality Electrodynamics, a niemiecki Siemens łączy ją ze swoimi skanerami. Rozwiązanie zaczyna już trafiać do pierwszych szpitali. Nie oznacza to jednak, że wszystko jest gotowe. „Dostosowanie tej technologii do badania guzów mózgu stanowi szczególne wyzwanie” — przyznaje Annio.
GLIOBID nie wziął się znikąd. Opiera się na dwóch wcześniejszych projektach: FORCE, w którym powstała technologia elastografii, oraz ImPRESS, poświęconym jej zastosowaniu w diagnostyce nowotworów mózgu. Annio należał do konsorcjów obu.
Pierwsze dwa lata stypendium badacz spędził w Ośrodku Obrazowania Molekularnego przy Wydziale Radiologii Uniwersytetu Stanforda. Tam zbudował własne urządzenie do elastografii, korzystając z druku 3D i własnych obwodów elektronicznych. Połączył je z rezonansem i zaczął badać guzy mózgu u myszy.
Ważnym efektem pracy na Stanfordzie jest patent. Zespół opracował środek teranostyczny, czyli cząsteczkę, która łączy leczenie z diagnostyką i jest widoczna w rezonansie. „Cząsteczka ta uwalnia składnik, który zmienia mechanikę guza, rozszerzając naczynia krwionośne w miejscu jego występowania” — opisuje Annio. Szersze naczynia oznaczają, że do guza może dotrzeć więcej leku.
Elastografia pozwoliła przy tym śledzić, co dzieje się w tkance. „Dzięki elastografii mogliśmy zaobserwować wpływ właściwości mechanicznych guza na skuteczność leczenia” — mówi badacz. Jego zdaniem to pierwszy taki wynik: „Dotychczas nikomu nie udało się tego osiągnąć”.
Wyniki dotyczą na razie zwierząt, ale dobrze pokazują kierunek. W skrócie:
Skuteczność terapii wykazano jednak tylko na myszach. To wciąż etap badań przedklinicznych.
Drugą część pracy stanowiły dane od ludzi. W badaniu klinicznym w Szpitalu Uniwersyteckim w Oslo wzięło udział 200 pacjentów z glejakiem. Okazało się, że glejaki wyłamują się z reguły. „Choć większość guzów charakteryzuje się większą sztywnością niż otaczające je tkanki, glejaki mózgu są bardziej miękkie” — mówi Annio.
Badacz uważa, że przy ocenie złośliwości guza ważniejsza od sztywności może być jego lepkość, którą określa mianem ściśliwości. Innymi słowy: liczy się nie tylko to, czy guz jest twardy, ale też to, jak daje się ściskać.
Elastografia pozwala też przyjrzeć się naczyniom krwionośnym wewnątrz guza i śledzić wzrost ciśnienia w mózgu. Rosnący guz uciska naczynia, które w tej ciasnej przestrzeni nie mogą prawidłowo dostarczać krwi, tlenu, składników odżywczych ani leków.
Metodę rozszerzono także na oponiaki, czyli jedne z najczęściej występujących guzów mózgu. Kyrre Eeg Emblem, kierownik Wydziału Fizyki i Radiologii Obliczeniowej Szpitala Uniwersyteckiego w Oslo i koordynator projektu, zwraca uwagę na praktyczną stronę tej pracy. Jak tłumaczy, „ocena sił fizycznych pozwala neurochirurgowi zaplanować operację” i ustalić, czy usunięcie guza będzie łatwe, czy wręcz przeciwnie.
Zwykły rezonans pokazuje kształt i położenie guza mózgu, a elastografia dodaje informację o jego fizycznych właściwościach. W projekcie GLIOBID okazało się, że glejaki są miększe od otaczających tkanek, a kluczowa może być ich ściśliwość. U myszy połączenie elastografii z opatentowaną cząsteczką teranostyczną zmniejszyło zmiany nowotworowe i zwiększyło przeżywalność. Wyniki leczenia dotyczą na razie zwierząt, ale kierunek jest jasny: terapia dobrana do tego, jaki guz jest w dotyku.
5 pytań · minuta
poleca:
