Исследователи разработали новый метод МРТ, который в доклинических испытаниях позволил обнаружить инвазивный рак легких и метастазы размером всего около 1 мм.
Технология также позволяет оценивать характеристики опухоли, связанные с ее агрессивностью и способностью распространяться в организме. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
Исследование было проведено международной группой под руководством профессора биохимии и биофизической химии Университета штата Джорджия Дженни Ян. Ученые создали белковое контрастное вещество hProCA32.Collagen, которое нацелено на коллаген I типа — структурный белок, содержание которого повышено в агрессивных опухолях легких и в метастатических очагах.
В экспериментах новый препарат позволил обнаруживать и измерять небольшие опухоли легких, а также метастазы в легких, надпочечниках и почках. При этом исследователи смогли наблюдать изменения в ткани, окружающей опухоль, связанные с ее проникновением в соседние структуры и последующим распространением.
По словам Дженни Ян, рак легких часто диагностируется лишь после того, как ему удается распространиться, что ограничивает варианты лечения. Новый подход, утверждают авторы, позволяет обнаруживать очень маленькие опухоли и скрытые метастазы без использования ионизирующего излучения и может предоставить врачам дополнительную информацию о потенциальной агрессивности заболевания.
Метод относится к новому поколению молекулярной визуализации, в котором контрастное вещество направляется к определенному биологическому признаку опухоли. В данном случае исследователи отслеживают изменения коллагена в микроокружении опухоли. Ранее команда Ян разработала аналогичный контрастный препарат, ориентированный на другой маркер рака — белок CXCR4.
Новый подход оказался особенно эффективным в случае агрессивных форм аденокарциномы легких, связанных с определенными мутациями. Такие опухоли часто устойчивы к существующим методам лечения и склонны распространяться в другие органы.
В исследовании приняли участие специалисты из Университета штата Джорджия, Университета Эмори и Университета Алабамы в Бирмингеме. Команда Ян занималась разработкой контрастного вещества и метода МРТ, а специалисты Университета Эмори предоставили модели опухолей и экспертизу в области биологии рака. Исследователи из Университета Алабамы в Бирмингеме внесли вклад в физику визуализации и анализ полученных данных.
Авторы считают, что в будущем технология может использоваться не только для раннего выявления рака, но и для персонализированного лечения. Визуализация изменений коллагена в первичных опухолях и метастазах могла бы позволить выявлять пациентов с высоким риском распространения заболевания.