Ena najstrašnejših stvari pri raku je način, kako se širi, saj se rakave celice osvobodijo in razširijo po telesu, pristanejo v drugih organih in tam začnejo rasti. Proces, znan kot metastaze, je pogosto smrtna obsodba, točka, ko najboljše tehnike boja proti raku postanejo neučinkovite. Toda težko je slediti; primanjkuje nam orodij za snemanje celih sistemov ob podrobnostih, potrebnih za opazovanje nekaj nedoločljivih celic, ki metastazirajo.
V ta namen so znanstveniki na Visoki šoli za medicino v Tokiu razvili metodo slikanja, objavljeno v reviji Cell Reports, ki prikazuje metastaze v realnem času na ravni posameznih celic. Tehnika se opira na spremenjene rakave celice, ki svetijo, in kemični koktajl, ki organe spremeni v preglednost, zaradi česar je fluorescenčni signal, ki ga oddajajo spremenjene celice, lažje videti. To pa lahko ponudi celovitejši pogled in boljše razumevanje metastaz, ki bi jih raziskovalci lahko uporabili za razvoj boljših zdravil.
"Ena od težav pri analizi metastaz raka je, da se širi kjerkoli po telesu, " pravi Hiroki Ueda, profesor farmakologije, ki je delal na študiji. "To gre v možgane, trebušno slinavko ali ledvice. Da bi razumeli celotno sliko metastaz, je analiza celotnega telesa z visoko ločljivostjo zelo pomembna. "
Ko rak metastazira, lahko katera koli od teh celic, ki plavajo okoli sistema, postane rast. In pomembno jih je vse ujeti. Tako kot bakterije, ki razvijejo odpornost proti antibiotikom, lahko tudi zdravljenje raka s kemoterapijo za seboj pusti izolirane celice ali kolonije, ki lahko postanejo trdna opornica. Če bo postopek viden v raziskavah, bi lahko znanstvenikom pomagali razumeti, katere vrste rakavih celic lahko tvorijo tako imenovane "maligne odhode" in pomagati oblikovati zdravila, ki se bodo posebej borila proti njim.
Kontrolna miška je na levi strani, prozorna miška, katere organe je s kemičnim izpiranjem videl skozi, je na desni. (Kubota idr.) Čiščenje tkiv - postopek povečanja prosojnih celic - je bil izumljen pred približno stoletjem in se že več kot desetletje uporablja pri slikanju za raziskave raka, bakterijskih okužb in avtoimunskih bolezni. Ueda, njegov sodelavec Kohei Miyazono in njihova ekipa so razvili drugačen dvostopenjski kemični koktajl, ki izboljša detajle v primerjavi s staro metodo. Za lažjo sliko organov so raziskovalci potrebovali svetlobo, da je tekla naravnost skozi tkivo, ne da bi se preveč lomili zaradi različnih gostot tkiv. Prva stopnja zmanjšuje lipide, ki svetlobo močno lomijo, druga stopnja pa poveča lomljivost v okolju organov, da se bolje ujema z organom, kar omogoča, da svetloba prehaja čisto skozi. Rezultat postopka je vizualizacija dovolj jasna, da lahko raziskovalci vidijo posamezne rakave celice.
Za preizkus metode sta Ueda in Miyazono v mišice vbrizgala rakave celice in jih v različnih fazah evtanazirala. Detajli zaradi čiščenja so jim omogočili, da vidijo posamezne celice v tkivu različnih organov, vključno z možgani, pljuči, jetri in črevesjem. Teoretično, poudarja Ueda, bi lahko videli rakave celice z drugo tehniko, 2D histologijo, v kateri se drobne rezine organov pregledajo na rakave celice, vendar čas, potreben za ogled dovolj rezin vsakega organa, ni prepovedan. Čiščenje tkiv v kombinaciji z in vivo bioluminiscenco omogoča zelo hitro tridimenzionalno skeniranje celotnega organa ali celega telesa.
Na tej točki je ta tehnika resnično uporabna le pri raziskavah, poudarja Takeshi Imai, profesor nevrofiziologije na Visoki šoli za medicinske znanosti na univerzi Kyushu, ki s študijo ni bil vključen. To je zato, ker postopek uniči tkiva, na katerih deluje, in ker normalne rakave celice ne fluorescirajo. A vseeno bi moral biti koristen, je dodal. "Če uporabljate mišje modele, lahko raziščete razporeditev rakavih celic na celotnem telesu, kar bi moralo biti koristno za preučevanje metastaz raka ... kot tudi za delovanje rakavih zdravil, " pravi. "Prej so bili patološki pregledi opravljeni le na tankih rezinah tkiv."
Toda čiščenje bi lahko nekega dne uporabili v biopsijah, kjer se odstrani del tkiva. In če bi metodo lahko izpopolnili, obstaja možnost, da bi lahko deloval v živo.
"V prihodnosti, v bližnji prihodnosti, morda tovrstno tehniko uporabimo ne samo za raziskave na živalih, temveč tudi za klinične študije ali operacije na ljudeh, " pravi Ueda.
To je tridimenzionalno skeniranje miške, katere organi so bili pregledni, da bi bolje preučili, kako se rak širi po telesu. Z dovoljenjem iz Tokijske univerze in Cell Reports
