Jednou z nejděsivějších věcí na rakovině je způsob jejího šíření, kdy se rakovinné buňky uvolňují a šíří se po celém těle, přistávají v jiných orgánech a začínají tam růst. Tento proces, známý jako metastáza, je často rozsudkem smrti, což je místo, kde se nejlepší techniky boje proti rakovině stávají neúčinnými. Ale je obtížné následovat; postrádáme prostředky pro zobrazování celých systémů do detailů potřebných k tomu, abychom si všimli několika nepolapitelných metastazujících buněk.
Za tímto účelem vědci z Tokijské lékařské fakulty University of Tokyo vyvinuli metodu zobrazování, která byla zveřejněna v časopise Cell Reports a která ukazuje metastázy v reálném čase na úrovni jednotlivých buněk. Tato technika se opírá o modifikované rakovinné buňky, které září a chemický koktejl, který mění průhlednost orgánů, což usnadňuje viditelnost fluorescenčních signálů emitovaných modifikovanými buňkami. To zase může poskytnout ucelenější pohled a lepší porozumění metastázám, které by vědci mohli použít k vývoji lepších drog.
"Jedním z problémů při analýze metastázování rakoviny je to, že se šíří kdekoli v těle, " říká Hiroki Ueda, profesor farmakologie, který na studii pracoval. "Jde to do mozku nebo do slinivky břišní nebo do ledvin." Abychom porozuměli celému obrazu metastáz, je analýza celého těla s vysokým rozlišením ... docela důležitá. “
Jak rakovina metastázuje, každá z těchto buněk vznášejících se kolem systému se může stát růstem. A je důležité je všechny chytit. Stejně jako bakterie, u kterých se vyvine rezistence na antibiotika, může léčba rakoviny chemoterapií zanechat izolované buňky nebo kolonie pozadu a ty se pak mohou stát pevnými léky odolnými vůči lékům. Zviditelnění procesu ve výzkumu může vědcům pomoci pochopit, jaké typy rakovinných buněk pravděpodobně vytvoří to, čemu říkají „maligní základny“, a pomoci navrhnout léky speciálně pro boj s nimi.
Kontrolní myš je vlevo a průhledná myš, jejíž orgány byly prohledány chemickým oplachováním, je vpravo. (Kubota a kol.) Tkáňové čištění - proces vytváření průsvitnějších buněk - byl vynalezen zhruba před stoletím a používá se při zobrazování pro výzkum rakoviny, bakteriální infekce a autoimunitní choroby více než deset let. Ueda, jeho spolupracovník Kohei Miyazono, a jejich tým vyvinuli jiný, dvoustupňový chemický koktejl, který vylepšuje detaily oproti staré metodě. Aby bylo snazší si představit orgány, potřebovali vědci světlo, aby teklo přímo skrz tkáň, aniž by příliš lámalo kvůli různým hustotám tkáně. První stupeň redukuje lipidy, které hodně lámají světlo, a druhý stupeň zvyšuje lom v okolí orgánů, aby jej lépe přizpůsobil orgánu, což umožňuje průchod světla čistě. Výsledkem procesu je vizualizace dostatečně jasná, aby vědci mohli vidět jednotlivé rakovinné buňky.
K testování této metody Ueda a Miyazono injektovali rakovinové buňky do myší a v různých stádiích je usmrtily. Detail díky mýtině jim umožnil vidět jednotlivé buňky v tkáni různých orgánů, včetně mozku, plic, jater a střev. Teoreticky poukazuje na Uedu, že jste mohli vidět rakovinné buňky jinou technikou, 2D histologií, ve které jsou vyšetřovány jemné plátky orgánů na rakovinné buňky, ale čas potřebný k zobrazení dostatečného množství plátků každého orgánu je nepřípustný. Tkáňové čištění v kombinaci s in vivo bioluminiscencí umožňuje velmi rychle trojrozměrné skenování celého orgánu nebo celého těla.
V tuto chvíli je tato technika skutečně užitečná pouze ve výzkumu, zdůrazňuje Takeshi Imai, profesor neurofyziologie na postgraduální lékařské fakultě Kyushu University of Medical Sciences, který se studie nezúčastnil. Je to proto, že tento proces ničí tkáně, na nichž pracuje, a protože normální rakovinné buňky fluoreskují. Ale mělo by to být stále užitečné, dodal. "Pokud používáte myšové modely, můžete zkoumat distribuci rakovinných buněk v celém těle, což by mělo být užitečné pro studium metastázování rakoviny ... stejně jako působení léků na rakovinu, " říká. "Dříve byla patologická vyšetření prováděna pouze na tenkých plátcích tkání."
Jednoho dne by se však čištění mohlo použít v biopsiích, kde se odstraní část tkáně. A pokud by metoda mohla být zdokonalena, existuje možnost, že by mohla fungovat u živých subjektů.
"V budoucnu, v blízké budoucnosti, je možné, že tento druh techniky bude použit nejen pro výzkum na zvířatech, ale také pro klinické studie nebo operace u lidí, " říká Ueda.
Jedná se o 3D skenování myši, jejíž orgány byly průhledné, aby bylo možné lépe studovat, jak se rakovina šíří tělem. Se svolením University of Tokyo a Cell Reports
