Материал добавлен пользователем MinotavrНеинвазивная МРТ-визуализация роста опухолевых сосудов с помощью наноразмерных контрастных агентов
Образование новых кровеносных сосудов, известное как ангиогенез, имеет решающее значение для постоянного роста опухоли и ее метастазирования. В последнее время клинически доступные методы лечения, подавляющие рост таких сосудов, позволили улучшить выживаемость пациентов при некоторых формах рака. Точное выявление и количественная оценка роста кровеносных сосудов без использования хирургии значительно дополнят применяемые в настоящее время методы лечения, позволят врачам оценивать их эффективность и корректировать их по мере необходимости.
В исследовании, опубликованном в журнале Experimental Biology and Medicine,
Чейз Кессинджер (Chase Kessinger) и его коллеги применили нанотехнологии,
материаловедение и возможности MPT для создания наноразмерных датчиков, дающих
возможность неинвазивно визуализировать и количественно оценивать рост
кровеносных сосудов опухоли в доклинической модели. Работа была проведена в
сотрудничестве с Джинминь Гао (Jinming Gao) и другими коллегами в Юго-западном
медицинском центре (Southwestern Medical Center) Техасского университета (University
of Texas – UT) в Далласе.
«Визуализация опухолевого ангиогенеза важна для ранней диагностики,
стратификации опухоли и оценки результатов применения антиангиогенных
лекарственных препаратов. Применяемый в настоящее время клинический метод
визуализации ангиогенеза использует МРТ с динамическим контрастным усилением с
помощью небольших молекул контрастных веществ. Метод основан на измерении
способности контрастных веществ проникать в точно установленные солидные опухоли
и не является достаточно специфичным для определения начала образования
кровеносных сосудов. Функциональные нанодатчики двойного назначения помогают
визуализировать специфические для ангиогенеза опухолевые маркеры, присутствующие
в повышенных количествах в сосудистой системе опухоли на ранней стадии
ангиогенеза», - говорит доктор Гао.
Опираясь на нанотехнологии, ученые создали суперпарамагнитные мицеллярные
нанодатчики (50-70 нм в диаметре) со значительно улучшенной по сравнению с
молекулами контрастных веществ чувствительностью к ним МРТ. Поверхность
нанодатчиков функционализирована интегринами – циклическими пептидами,
способными избирательно связываться с гиперэкспрессируемыми на эндотелиальных
клетках опухоли рецепторами. Нанодатчики имеют и флуоресцентный компонент,
используемый для проверки адресности доставки к эндотелиальным опухолевым
клеткам. Проведенное на раковых клетках исследование подтвердило увеличение
поглощения таких нанодатчиков по сравнению с не ориентированными наночастицами.
Для визуализации накопления мицеллярных нанодатчиков в опухолях исследователи в
сотрудничестве с доктором Масая Такахаси (Masaya Takahashi) и его коллегами из
Научно-исследовательского центра перспективных методов визуализации (Advanced
Imaging Research Center) Юго-западного медицинского центра UT использовали
3D-визуализацию с высоким разрешением.
«Обычные методы визуализации ангиогенеза основаны на оценке «горячих точек»
плотности на 2D-изображениях. 3D-метод с высоким разрешением позволяет связать
отдельные «горячие точки» на 2D-срезах в 3D системные структуры, что значительно
повышает точность идентификации сосудов и их количественной оценки», -
комментирует разработку доктор Гао.
На доклинических моделях опухолей у животных МРТ-визуализация адресных
контрастных датчиков усилила васкулязированные сетевые структуры на
3D-изображениях опухолей. Улучшенная визуализация позволяет проводить более
точную количественную оценку ангиогенеза опухоли. Результаты показали
значительное усиление контрастной специфичности ангиогенных сосудов при
использовании адресных нанодатчиков по сравнению с не целевыми мицеллами. Такие
адресные нанодатчики могут оказаться полезными при проектировании контрастного
датчика для клинической диагностики опухолевого ангиогенеза.
«Объединив нанотехнологии, материаловедение и возможности метода МРТ, Кессинджер
и его коллеги создали наноразмерный датчик, способный неинвазивно
визуализировать и количественно оценивать рост опухолевых сосудов в
доклинической модели. Это должно стать важным инструментом для клинического
наблюдения за опухолевым ангиогенезом», - считает главный редактор журнала
Experimental Biology and Medicine Стивен Р. Гудман (Steven R. Goodman).
Источник: www.lifesciencestoday.ru