Nowa metoda obrazowania może pomóc w diagnozowaniu i leczeniu guzów mózgu

Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology i Brigham and Women's Hospital przy Harvard Medical School opracowali nową technikę mikroskopii, która pozwala na bardziej szczegółowe zbadanie komórek i struktur tkanki mózgowej. Metoda obrazowania o wysokiej rozdzielczości może pomóc lekarzom w diagnozowaniu i leczeniu pacjentów z guzami mózgu.

Korzystając z nowatorskiej techniki mikroskopowej, badacze z MIT oraz Brigham i Women's Hospital/Harvard Medical School zobrazowali ludzką tkankę mózgową bardziej szczegółowo niż kiedykolwiek wcześniej, ujawniając komórki i struktury, które nie były wcześniej widoczne.

Wśród swoich odkryć naukowcy odkryli, że niektóre nowotwory mózgu „niskiego stopnia” zawierają więcej domniemanych agresywnych komórek nowotworowych, niż oczekiwano, co sugeruje, że niektóre z tych nowotworów mogą być bardziej agresywne, niż wcześniej sądzono.

Nowa metoda obrazowania opiera się na mikroskopii ekspansyjnej , technice opracowanej w laboratorium Boydena w 2015 roku w oparciu o proste założenie: zamiast używać potężnych, drogich mikroskopów do uzyskiwania obrazów o wysokiej rozdzielczości, naukowcy opracowali sposób na rozszerzenie samej tkanki, umożliwiając można go obrazować w bardzo wysokiej rozdzielczości za pomocą zwykłego mikroskopu świetlnego.

Uwidocznienie cząsteczek mózgu

Guz mózgu stanowi od 85% do 90% wszystkich nowotworów pierwotnego ośrodkowego układu nerwowego. Nowotwór ten jest spowodowany rozrostem komórek rozmnażającym się w nieprawidłowy i niekontrolowany sposób.

Naukowcy oznaczyli około 16 różnych cząsteczek w próbce tkanki mózgowej, co obejmowało markery różnych struktur, takich jak aksony i synapsy, a także markery umożliwiające identyfikację typów komórek, w tym astrocytów i komórek tworzących naczynia krwionośne. Ponadto oznaczyli cząsteczki powiązane z agresywnością nowotworu i neurodegeneracją.

Następnie naukowcy przeanalizowali zdrową tkankę mózgową, a także próbki od pacjentów z dwoma typami glejaków: glejakiem wielopostaciowym o wysokim stopniu złośliwości, najbardziej agresywnym pierwotnym guzem mózgu, oraz glejakami o niskim stopniu złośliwości, czyli mniej agresywną postacią.

Odkryli, że niektóre guzy mózgu o niskim stopniu złośliwości zawierały przypuszczalnie agresywne komórki nowotworowe, co sugeruje, że niektóre z tych nowotworów mogą być bardziej agresywne, niż wcześniej sądzono.

Nowa metoda obrazowania polega na osadzeniu tkanki w polimerze, który pęcznieje po dodaniu wody, a następnie zmiękcza i rozbija białka, które normalnie spajają tkankę, a pęczniejący polimer odciąga wszystkie białka od siebie.

Metoda ta powoduje powiększenie tkanek, umożliwiając badaczom uzyskanie obrazów o rozdzielczości około 70 nanometrów.

Pablo Valdes, adiunkt neurologii na Wydziale Medycznym Uniwersytetu Teksasu i główny autor badania, powiedział:

Naukowcy planują przeprowadzić dalsze badania, w tym szersze badanie typów nowotworów w celu ustalenia wytycznych diagnostycznych w oparciu o cechy nowotworu, które można ujawnić za pomocą tych technik, a także badania skupiające się na innych aspektach funkcjonowania mózgu w zdrowej i chorej tkance.