В диагностике злокачественных опухолей головного мозга главная проблема – сложность определения типа и степени злокачественности опухоли до операции. Если в случае опухоли простаты или молочной железы онколог может сделать биопсию – взять кусочек опухоли, после чего гистологическим исследованием точно определить тип опухоли и определиться с тактикой лечения, то биопсию мозга как правило не проводят: это весьма опасно и травматично. Поэтому тип опухоли определяют предположительно по данным томографических исследований, после чего следует (если возможно) операция, и только после этого происходит гистологическое исследование и принимается решение о дальнейшем типе лечения (химия, облучение etc.). Попытка определить тип опухоли головного мозга по биомаркерам тоже обречена на неудачу: биомаркеры не пропускает гемато-энцефалический барьер.
Слева — схема эксперимента, справа — опухоль на МРТ до и после обработки ультразвуком. Credit:Lifei Zhu
Новая работа, выполненная онкологами из Университета Вашингтона в Сент-Луисе предлагает очень изящный метод, который позволяет «открыть» гематоэнцефалический барьер и впустить биомаркеры глиобластомы в кровь, после чего их можно будет определить по анализу крови. Этот метол получил название «жидкая биопсия». Статья с исследованием опубликована в журнале Scientific Reports.
Авторы исследования нанесли глиобластоме «двойной диагностический удар». Во-первых, было известно, что введение в кровь микропузырьков заставляет «открыться» на время гемато-энцефалический барьер. А во-вторых, чтобы это открытие было пространственно-ориентированным именно в месте опухоли, авторы предложили обработать опухоль ультразвуком. Таким образом, схема исследования глиобластомы на мышиных моделях выглядит следующим образом: в хвостовую артерию мыши вводится инъекция микропузырьков, одновременно опухоль, предварительно «размеченная» по данным МРТ с контрастом обрабатывается сфокусированным ультразвуком (FUS). Дальше происходит забор крови и анализ ее на содержание специфических для того или иного типа опухоли матричной РНК (мРНК), которая выделяется в кровь. При этом «биопсия» получается полностью неинвазивной.
Авторы исследования полагают, что этот метод может стать важной диагностической методикой для выбора стратегии лечения опухолей мозга.
Текст: Алексей Паевский
Focused Ultrasound-enabled Brain Tumor Liquid Biopsy
Lifei Zhu, Galen Cheng, Dezhuang Ye, Arash Nazeri, Yimei Yue, Weijun Liu, Xiaowei Wang, Gavin P. Dunn, Allegra A. Petti, Eric C. Leuthardt & Hong Chen
Scientific Reports volume 8, Article number: 6553(2018)
doi:10.1038/s41598-018-24516-7