Ультразвук и анализ крови могут заменить инвазивную биопсию для глиобластомы
Глиобластома — это тип рака мозга, который может быть агрессивным и, к сожалению, его сложно диагностировать без рискованной биопсии. Но новый неинвазивный метод, испытанный на животных, однажды сможет диагностировать болезнь с помощью ультразвуковых импульсов и основного анализа крови.
Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) является важной границей, выстилающей стенки кровеносных сосудов головного мозга и центральной нервной системы, чтобы не допустить попадания патогенов в эти чувствительные места. К сожалению, это также может затруднить диагностику и лечение рака, нейродегенеративных и других заболеваний, влияющих на мозг.
Прошлые исследования показали, что сфокусированные импульсы ультразвука могут временно вскрыть этот барьер, позволяя лекарствам попасть внутрь для лечения болезни Альцгеймера или рака. Но в новом исследовании ученые использовали ультразвуковые импульсы, чтобы открыть гематоэнцефалический барьер.
Команда, возглавляемая учеными университета в Сент-Луисе, начала с введения микропузырьков в кровоток. Затем ультразвуковые импульсы направляются в мозг, и когда проходящие микропузырьки сталкиваются с волнами, они начинают пульсировать. Это временно удерживает ГЭБ открытым, позволяя биомаркерам глиобластомы попадать в кровь.
Оттуда врачи могли диагностировать рак с помощью простого анализа крови. Они называют эту технику сонобиопсией, и она должна быть гораздо менее инвазивной, чем традиционная биопсия.
Исследователи протестировали метод на мышах и свиньях и обнаружили, что биомаркеры могут быть найдены на гораздо более высоких уровнях после сонобиопсии. Они сосредоточились на двух генах, которые высоко экспрессируются в глиобластоме, EGFRvIII и TERT C228T. У мышей количество циркулирующей опухолевой ДНК (ктДНК) EGFRvIII было в 920 раз больше после сонобиопсии по сравнению с мышами, которым была сделана биопсия крови без ультразвука.
Чувствительность к гену также выросла с 7,14 процента до 64,71 процента, в то время как уровни ктДНК TERT C228T увеличились в 10 раз, при этом чувствительность улучшилась с 14,29 до 45,83 процента.
У свиней уровни EGFRvIII в кровотоке выросли в 270 раз, а TERT C228T — в девять раз. Диагностическая чувствительность также выросла с 28,57 до 100 процентов для EGFRvIII и с 42,86 до 71,43 процента для TERT C228T. И у мышей, и у свиней не было обнаружено серьезных повреждений тканей в результате процесса.
«Наше исследование показало, что сонобиопсия обогащает опухолеспецифическую цтДНК в плазме и улучшает чувствительность обнаружения двух фенотипов глиобластомы, не создавая значительных рисков для безопасности», — говорит Хонг Чен, ведущий автор исследования. «Интеграция сонобиопсии с передовыми методами анализа крови обещает обеспечить минимально инвазивную, пространственно-временную и чувствительную диагностику рака мозга».
Ученые говорят, что сонобиопсия в конечном итоге может быть использована для диагностики опухолей головного мозга, отслеживания того, как продвигается лечение, и отслеживания рецидивов в будущем. Но предстоит еще много работы, чтобы выяснить, применимы ли результаты этих испытаний на животных к людям.
Исследование опубликовано в журнале Theranostics. Команда исследователей описывает работу на видео ниже.