Nowe sposoby wykrywania guza mózgu

Jeśli pozostawi się w mózgu tkanki nowotworowe, guz może odrosnąć; jeśli wytnie się zbyt dużo zdrowej tkanki, można spowodować trwałe uszkodzenie mózgu. "Pierwotne guzy mózgu wyglądają tak jak tkanki mózgowe. Ale jeśli spojrzeć na nie pod specjalnym światłem, wyglądają zupełnie inaczej", powiedział dr Keith Paulsen, profesor inżynierii biomedycznej w Thayer School of Engineering i członek Cancer Imaging and Radiobiology Research Program w Norris Cotton Cancer Center.

Aby poprawić zdolność rozróżniania komórek nowotworowych od tkanek zdrowych, chirurdzy mogą podać pacjentom doustną dawkę substancji chemicznej kwasu 5-aminolewulinowego (ang. aminolevulinic acid ALA). Enzym metabolizuje ALA, produkując fluorescencyjną protoporfirynę IX (PpIX).

Komórki nowotworowe mają wyższy metabolizm niż komórki zdrowe, więc gromadzą więcej PpIX i stają się fluorescencyjne lub świecą pod wpływem niebieskiego światła.

Jednak metoda ta nie była uważana za wystarczająco dokładną, ponieważ guz mózgu jest mniej aktywny metabolicznie, podobnie jak glejaki – grupa nowotworów centralnego układu nerwowego o niskim stopniu złośliwości.

Aby rozwiązać ten problem, dr Pablo Valdes i badacze, dr med. David Roberts, ordynator neurochirurgii w Dartmouth-Hitchcock Medical Center, oraz dr Paulsen, użyli testu (do rozwoju którego sami się przyczynili), który łączy fioletowo-niebiesko-białe światło, aby jednocześnie analizować zarówno stężenie PpIX i czterech innych markerów nowotworowych, takich jak produkty rozpadu PpIX, nasycenie tlenem, stężenie hemoglobiny i nieprawidłowości kształtu i wielkości komórek.

Test pokazuje, w jaki sposób promień światła zachowuje się, gdy natrafi na tkankę, a następnie wysyła dane do komputera, przepuszcza przez algorytm i w ten sposób podaje jednoznaczną odpowiedź na pytanie, czy dana tkanka jest nowotworowa.

Thayer/Norris Cotton Cancer Center/zespół Dartmouth-Hitchcock Medical Center, które pracowały nad testami mózgu od około sześciu lat, oparły swe badaniach na analizie pierwotnie przeprowadzonej w Niemczech około 15 lat temu. Ale niemieckie badania nie skupiały się na guzach mniej złośliwych, które ze względu na barierę krew - mózg, nie mają wystarczającej ilości PplX i dlatego nie są fluorescencyjne.

Badania pilotażowe przeprowadzono na 10 pacjentach z glejakiem - użyto zarówno mikroskopu w czasie trwania operacji, aby zobaczyć efekt fluorescencji, oraz ręcznego testu do oceny fragmentów tkanki, na których fluorescencja nie było ostatecznie potwierdzona. Po operacji patolog mógł ocenić, jak dokładnie testy zidentyfikowały tkanki nowotworowe.

Wyniki opublikowane w czasopiśmie Journal of Biomedical Optics są zaskakujące. Rozpoznanie oparte tylko na fluorescencji miało dokładność 64 proc. Ale gdy dr Roberts użył również nowego testu, dokładność wzrosła do 94 proc., co oznacza, że był on o wiele bardziej skuteczny w różnicowaniu tkanki nowotworowej od tkanki zdrowej.

Chociaż badania przeprowadzono na małą skalę, dają nadzieję na skuteczną metodę, która pomoże chirurgom usunąć tylko te tkanki, które powinny być usnięte, i nic więcej.

Jak twierdzi dr Paulsen, naukowcy przygotowują się do podobnych badań, ale tym razem na guzach nowotworowych w płucach. Testy przeprowadzone w tym badaniu na mózgu mogą mieć zastosowanie również w przypadku innych rodzajów nowotworów, ale na chwilę obecną badania będą musiały koncentrować się na analizie pojedynczych typów raka.