A rák egyik legfélelõsebb dolga a terjedésének módja, amikor a rákos sejtek kiszabadulnak és elterjednek az egész testben, más szervekbe landolnak, és ott elkezdenek növekedni. A metasztázisnak nevezett folyamat gyakran halálos ítélet, amikor a legjobb rák elleni küzdelem technikái hatástalanok. De trükkös követni; hiányzik az eszköz a teljes rendszer képalkotására olyan részletekben, amelyekre szükség van néhány megfoghatatlan áttéteső sejt észleléséhez.
E célból a Tokiói Egyetemi Orvostudományi Egyetemen a Cell Reports folyóiratban közzétett képalkotó módszert fejlesztettek ki, amely valós időben, az egyes sejtek szintjén áttételt mutat. A technika olyan módosított rákos sejtekre támaszkodik, amelyek ragyognak, és egy kémiai koktélra, amely átlátszóvá teszi a szerveket, és ezáltal a módosított sejtek által kibocsátott fluoreszcens jelek könnyebben láthatók. Ez viszont átfogóbb képet és jobb megértést kínálhat a metasztázisokról, amelyeket a kutatók felhasználhatnak jobb gyógyszerek kifejlesztésére.
"A rákos áttétek elemzésének egyik nehézsége az, hogy a test bármely részén elterjed" - mondja Hiroki Ueda, a tanulmányon dolgozó farmakológiai professzor. - Az agyba, a hasnyálmirigybe vagy a vesébe kerül. A metasztázis teljes képének megértéséhez nagyon fontos a teljes test nagy felbontású elemzése ... ”
Amint a rák metasztalizálódik, a rendszer körül úszó sejtek bármelyike növekedést válhat. Fontos, hogy elkapjuk őket. Mint a baktériumok, amelyek antibiotikumokkal szemben rezisztenciát mutatnak, a rák kemoterápiával történő kezelése elhagyhatja az izolált sejteket vagy kolóniákat, és ezek valószínűleg gyógyszer-rezisztens erősségekké válnak. A folyamat láthatóvá tétele a kutatásokban segíthet a tudósoknak megérteni, hogy a rákos sejtek milyen típusú formái képezik az úgynevezett „rosszindulatú kimeneteleket”, és segítenek a gyógyszerek tervezésében kifejezetten a leküzdésükhöz.
A kontroll egér a bal oldalon, az átlátszó egér, amelynek szerveit kémiai öblítéssel átlátszóvá tették, a jobb oldalon. (Kubota et al.) A szöveti tisztítást - a sejtek áttetszőbbé tételét - körülbelül egy évszázaddal ezelőtt találták ki, és több mint egy évtizede használják rák kutatására, bakteriális fertőzések és autoimmun betegségek kutatására. Ueda, munkatársa, Kohei Miyazono és csapatuk egy másik, kétlépcsős vegyi koktélt fejlesztettek ki, amely a régi módszerhez képest tovább javítja a részleteket. A szervek képalkotásának megkönnyítése érdekében a kutatóknak fényre volt szükségük, hogy egyenesen áramolhassanak át a szöveten, anélkül, hogy a különböző szövetsűrűség miatt túl sokat törnének. Az első szakasz csökkenti a lipideket, amelyek nagymértékben törik a fényt, a második szakasz növeli a szervek környezetében a refrakciót, hogy jobban illeszkedjen a szervhez, lehetővé téve a fény tiszta átjutását. A folyamat olyan világos vizualizációt eredményez, amelyben a kutatók láthatják az egyes rákos sejteket.
A módszer tesztelésére Ueda és Miyazono egerekbe injektálták a rákos sejteket, és különböző szakaszokban eutanizálták őket. A tisztítás miatt a részletek lehetővé tették számukra, hogy különféle sejteket láthassanak a különféle szervek szövetében, beleértve az agyat, a tüdőt, a májat és a beleket. Ueda szerint, a rákos sejteket elméletileg láthatnánk egy másik módszerrel, a 2D-hisztológiával, amelyben a szervek finom szeleteit megvizsgálják a rákos sejtek szempontjából, de az egyes szervek elég szeleteinek megtekintéséhez szükséges idő túlságosan nagy. A szövettisztítás in vivo biolumineszcenciával kombinálva lehetővé teszi egy egész szerv vagy egy egész test háromdimenziós letapogatását.
Ezen a ponton ez a módszer valóban csak a kutatásban hasznos, rámutat Takeshi Imai, a Kyushu Egyetem Orvostudományi Doktori Iskola neurofiziológiai professzora, aki nem vett részt a tanulmányban. Ennek oka az, hogy a folyamat elpusztítja azokat a szöveteket, amelyeken működik, és mivel a normál rákos sejtek nem fluoreszkálnak. De ennek továbbra is hasznosnak kell lennie - tette hozzá. "Ha egérmodelleket használ, akkor megvizsgálhatja a rákos sejtek eloszlását az egész test méretében, ami hasznos lehet a rákos áttétek tanulmányozásakor ..., valamint a rákos gyógyszerek hatása szempontjából" - mondja. "Korábban a patológiás vizsgálatokat csak vékony szövetszeleteken végezték."
A tisztítást azonban egy nap felhasználhatják a biopsziákban, ahol egy szöveti részt eltávolítanak. És ha a módszert finomítani lehet, akkor fennáll annak a lehetősége, hogy élő tárgyakban is működhet.
"A jövőben, a közeljövőben, ezt a technikát talán nemcsak állatkísérletekre, hanem emberi klinikai vizsgálatokra vagy műtétekre is alkalmazhatjuk" - mondja Ueda.
Ez egy egér 3D-s letapogatása, amelynek szerveit átlátszóvá tették, hogy jobban meg lehessen tanulmányozni, hogyan terjed a rák a testben. Jóvoltából a Tokiói Egyetem és a Cell Reports
