วิธีการถ่ายภาพใหม่สามารถช่วยในการตัดสินใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับการรักษามะเร็งเฉพาะบุคคล

การตัดสินใจเกี่ยวกับการรักษามะเร็งอาจปรับให้เหมาะกับผู้ป่วยแต่ละรายได้ดีขึ้น ด้วยการใช้วิธีการถ่ายภาพใหม่ที่พัฒนาขึ้นโดยนักวิจัยของมหาวิทยาลัยมิชิแกน ซึ่งทำแผนที่องค์ประกอบทางเคมีของเนื้องอกของผู้ป่วยทุกวันนี้ วิธีการรักษามะเร็ง—สล็อต ไม่ว่าจะเป็นการผ่าตัด การฉายรังสีหรือการบำบัดด้วยภูมิคุ้มกัน—ได้รับการแนะนำตามตำแหน่ง ขนาด และความก้าวร้าวของเนื้องอกเป็นหลัก ข้อมูลนี้มักได้มาจากการถ่ายภาพทางกายวิภาค เช่น การสแกน MRI หรือ CT หรืออัลตราซาวนด์ และโดยการตรวจวิเคราะห์ทางชีวภาพในเนื้อเยื่อที่ได้จากการตัดชิ้นเนื้อเนื้องอก

อย่างไรก็ตาม สภาพแวดล้อมทางเคมีของเนื้องอกมีผลอย่างมากต่อประสิทธิภาพของการรักษาเฉพาะอย่าง ตัวอย่างเช่น ระดับออกซิเจนต่ำในเนื้อเยื่อเนื้องอกทำให้ประสิทธิภาพของการรักษาด้วยรังสีลดลง

ขณะนี้ ทีมนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยมิชิแกนและมหาวิทยาลัยสองแห่งในอิตาลีได้แสดงให้เห็นว่าระบบภาพที่ใช้อนุภาคนาโนแบบพิเศษสามารถให้แผนที่เคมีแบบเรียลไทม์ที่มีความละเอียดสูง ซึ่งแสดงการกระจายของสารเคมีที่สนใจในเนื้องอก

อาจนำไปสู่การช่วยให้แพทย์ให้คำแนะนำที่ดีขึ้นเกี่ยวกับการรักษามะเร็งที่ปรับให้เหมาะกับผู้ป่วยรายใดรายหนึ่งโดยเฉพาะ นั่นคือยาที่แม่นยำ

งานวิจัยของพวกเขาซึ่งตีพิมพ์ใน ACS Nano รายงานเกี่ยวกับการสาธิตครั้งแรกของวิธีการสร้างภาพทางเคมีในสัตว์ทดลองที่สามารถสรุปได้สำหรับสารเคมีใดๆ ที่น่าสนใจ ตามที่ศาสตราจารย์ด้านเคมีของ UM Raoul Kopelman หนึ่งในผู้เขียนอาวุโสของรายงานกล่าว

นักวิจัยใช้วิธีการ "ถ่ายภาพทางเคมี" ของเนื้อเยื่อที่เรียกว่า photo-acoustic chemical imaging หรือ PACI

Kopelman กล่าวว่า "ความแปลกใหม่ของวิธีนี้คือดำเนินการในร่างกายโดยตรงภายในร่างกาย

ทีมวิจัยได้ทดสอบระบบของพวกเขาในหนูที่ได้รับการปลูกถ่ายเนื้อเยื่อจากชิ้นเนื้อของเนื้องอกของผู้ป่วยที่เรียกว่า xenograft การปลูกถ่าย xenograft ที่ได้รับจากผู้ป่วยเป็นการสรุปลักษณะทางพันธุกรรมและชีวภาพของเนื้องอกของผู้ป่วย

PACI ใช้อนุภาคนาโนที่ได้รับการพัฒนาในทศวรรษที่ผ่านมาโดย Kopelman และคนอื่นๆ ซึ่งสามารถฉีดเข้าไปในหนูเพื่อกำหนดเป้าหมายเนื้องอกและรับรู้ถึงสารเคมีเฉพาะที่น่าสนใจทางชีวการแพทย์ เช่น ออกซิเจน โซเดียม หรือโพแทสเซียม

เมื่อนาโนเซนเซอร์นี้ทำงานด้วยแสงเลเซอร์อินฟราเรดที่สามารถเจาะเข้าไปในเนื้อเยื่อของเนื้องอกได้ สัญญาณอัลตราซาวนด์จะถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้ในการกำหนดความเข้มข้นและการกระจายตัวของสารเคมีนั้นๆ

วิธีการ PACI สามารถใช้ในการปลูกถ่ายอวัยวะในหนูเพื่อติดตามลักษณะของเนื้องอกของผู้ป่วยรายใดรายหนึ่งซ้ำๆ เพื่อประเมินสภาพแวดล้อมทางเคมีของเนื้องอกเมื่อเวลาผ่านไป

สิ่งนี้จะช่วยให้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพวิธีการรักษาสำหรับผู้ป่วยเฉพาะราย—ยาที่แม่นยำ”

Raoul Kopelman ศาสตราจารย์วิชาเคมี UM

Kopelman และเพื่อนร่วมงานใช้ PACI กับอนุภาคนาโนที่มีเป้าหมายเพื่อรับรู้ออกซิเจน หลังจากการรักษาด้วยการฉายรังสีของเนื้องอกในหนู นักวิจัยพบความสัมพันธ์ที่มีนัยสำคัญระหว่างระดับออกซิเจนในแต่ละส่วนของเนื้องอกและการฉายรังสีทำลายเนื้อเยื่อเนื้องอกได้ดีเพียงใด ยิ่งออกซิเจนในเนื้อเยื่อลดลง ประสิทธิภาพการรักษาด้วยรังสีเฉพาะที่ก็จะยิ่งต่ำลง .

SLAS EU - ไฮไลท์จาก eBook ปี 2022 รวบรวมบทสัมภาษณ์ บทความ และข่าวสารชั้นนำในปีที่แล้ว

ดาวน์โหลดฉบับล่าสุด

Kopelman กล่าว ว่า "เราจึงนำเสนอวิธีที่ง่าย ไม่รุกล้ำ และราคาไม่แพง เพื่อคาดการณ์ประสิทธิภาพของการรักษาด้วยรังสีสำหรับเนื้องอกที่กำหนด และระบุบริเวณที่ทนต่อการรักษาภายในสภาพแวดล้อมจุลภาคของเนื้องอก" Kopelman กล่าว

"การทำแผนที่ทางเคมีดังกล่าวจะช่วยให้ทีมทางคลินิกกำหนดวิธีการรักษาที่เหมาะสมและเป็นส่วนตัวสำหรับเนื้องอกของผู้ป่วย โดยอิงจากการวินิจฉัยใหม่จากการทำแผนที่ทางเคมีของเนื้องอก xenograft"

ในงานวิจัยนี้ มีการใช้ PACI ในการปลูกถ่าย xenograft ที่ผู้ป่วยได้รับ เป้าหมายสูงสุดคือความสามารถในการสร้างแผนที่ทางเคมีในผู้ป่วยโดยตรง

นั่นน่าจะเป็นไปได้ Kopelman กล่าว ด้วยใยแก้วนำแสงที่สามารถร้อยผ่านระบบหลอดเลือดดำของผู้ป่วยเช่นเดียวกับที่ทำในขั้นตอนการเต้นของหัวใจเพื่อเข้าใกล้เนื้องอก นาโนเซ็นเซอร์สามารถเปิดใช้งานได้ด้วยเลเซอร์ แต่จำเป็นต้องมีนาโนเซ็นเซอร์ที่พัฒนาขึ้นสำหรับสารเคมีแต่ละชนิดที่สนใจ และนาโนเซ็นเซอร์แต่ละตัวจะต้องได้รับการอนุมัติจากสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา

นอกจาก Kopelman แล้ว นักวิจัยของ UM ยังรวมถึง Janggun Jo, Jeffrey Folz, Celina Kleer, Xueding Wang, Maria Gonzalez, Ahmad Eido, Shilpa Tekula และ Roberta Caruso

ผู้ทำงานร่วมกันชาวอิตาลีคือ Sebastiano Andò จาก University of Calabria และ Alessandro Paoli จาก University of Calabria และ University of Padua งานนี้ได้รับการสนับสนุนโดย National Institutes of Health ที่มอบให้กับ Kopelman, Wang และ Kleer