Neurohirurzi moraju imati mirne ruke i hladnu glavu. Sada će dobiti dodatnu ruku pomoći od istraživača iz Europe u borbi protiv smrtonosne vrste raka mozga koji se zove glioblastom.
Danska biotehnološka firma FluoGuide vodila je istraživački projekt koji je dobio sredstva EU-a kako bi se preciznije odredio glioblastom te kako bi ga hirurzi mogli lakše ukloniti. Firma FluoGuide razvila je fluorescentnu hemijsku boju koja se ubrizgava pacijentima prije operacije.
Pomoć u stvarnom vremenu
Spoj se veže za agresivne stanice raka putem enzima koji lažne stanice raka koriste protiv tijela. Nakon što doktor tokom operacije infracrvenim svjetlom obasja tkivo mozga, stanice raka s ovim enzimom fluoresciraju.
"U osnovi osvjetljavamo rak i pomažemo hirurgu da ga ukloni u stvarnom vremenu", rekao je Morten Albrechtsen, glavni izvršni direktor firme FluoGuide.
Ne postoje lijekovi za glioblastom, koji je najčešći tip malignog tumora mozga. Ova je vrsta raka u porastu u mnogim zemljama, a preživljavanje bolesnika u prosjeku je oko 15 mjeseci.
U Evropi godišnje od glioblastoma umire otprilike 15.000 ljudi.
Projekt, kojega finansira EU, pod nazivom, INSTAGLOW, a kojega je vodila firma FluoGuide trajao je dvije i pol godine, do kraja 2022. Istraživanje je pokazalo da je otkriće firme sigurno za pacijente.
FluoGuide upotrebljava sistem temeljen na radu akademika u Univerzitetskoj bolnici u Kopenhagenu, Rigshospitalet, te na Univerzitetu u Kopenhagenu, prije nekoliko desetljeća.
Sjajna hemikalija
Ključni dio tehnologije oslanja se na enzim koji se zove uPAR, što je kratica za receptor aktivatora plazminogena tipa urokinaze. Tumori upravljaju uPAR enzimima poput molekularne mačete, sijeku zdrave stanice kako bi napravili mjesta za rastući rak.
FluoGuide je razvio protein vezan za fluorofor, hemikaliju koja svijetli kada je osvijetljena. Tandem proteina i fluorofora ubrizgava se u pacijenta, cirkulira tijelom i veže se za uPAR stanice raka.
Tokom operacije, infracrveno svjetlo usmjereno na moždano tkivo otkriva gdje se u mozgu nalazi fluorofor i, prema tome, uPAR.
Enzim je najzastupljeniji na granici između tumora i zdravog tkiva, dajući hirurzima vizualni vodič gdje završava rak, a počinje zdravo tkivo. To im omogućuje da se udalje od nekancerogenih dijelova mozga.
Proizvod je testiran na 36 pacijenata s agresivnim rakom mozga u Danskoj i Švedskoj.
Sljedeći su koraci testiranje na većem broju pacijenata u Europi, kao i na onima u SAD-u, tokom operacija glioblastoma. Uspjeh bi omogućio odobravanje proizvoda za široku upotrebu.
Bolja MR
Još jedna strategija za borbu protiv glioblastoma je uvođenje posebnih virusa koji traže i uništavaju tumor.
Dok se bolnice sve više približavaju korištenju ovih takozvanih onkolitičkih virusa, oni tek trebaju biti odobreni kao tretman. Veliki izazov je izmjeriti učinke ove terapije u mozgu.
Obična se MR oslanja na razlike u magnetskim svojstvima vode u tkivima i može se koristiti za „prikaz” tumora na mozgu. No MR ima nedostataka kada je u pitanju otkrivanje ranih promjena na tumoru tokom liječenja.
Dr. Or Perlman, biomedicinski inženjer na Univerzitetu u Tel Avivu u Izraelu, sarađivao je s istraživačima u Njemačkoj i SAD-u na prilagođavanju MR-a kako bi bolje odgovarala ovoj svrsi u sklopu drugog projekta kojeg finansira EU.
Pod nazivom OncoViroMRI, inicijativa je završena u junu 2023. nakon 44 mjeseca.
Umjesto oslanjanja na sadržaj vode, Perlmanov pristup oslanja se na druge molekule kako bi se stvorila superiorna slika tumora u mozgu.
Konačni plan je ubrizgati pacijentima viruse koji ubijaju rak, a zatim koristiti ovaj MR pristup za praćenje učinka virusa na rak. Smatra se da bi imunološke stanice također bile potaknute virusima da ciljaju i ubijaju zaražene stanice raka.
"Ideja je bila osmisliti kartu koja pokazuje umiruće stanice u mozgu, otkrivajući tako koja područja tumora reagiraju na virus", kaže Perlman.
Rad istraživača u okviru inicijative OncoViroMRI uglavnom je obavljan na laboratorijskim miševima. U projektu su učestvovali liječnici kako bi pomogli izvući pouke za liječenje pacijenata.
Potreba za brzinom
Sadašnji izazov za naučnike poput Perlmana je ubrzati MR. To zahtijeva da umjetna inteligencija dešifrira podatke s MR-a i pretvori ih u čitljivu kartu koju liječnici mogu upotrebljavati za praćenje napretka pacijenata.
Jedna dobra strana je da ovo ne zahtijeva nikakve promjene u opremi za magnetsku rezonancu, pa bi se u budućnosti moglo uključiti u normalne bolničke postupke.
"Sljedeći je korak proučavanje malog broja pacijenata s tumorima kako bismo vidjeli možemo li pratiti njihov rak", kaže Perlman.
Strategije razvijene u okviru inicijativa OncoViroMRI i INSTAGLOW trebale bi biti primjenjive i na druge vrste raka.
Još je u Kopenhagenu firma FluoGuide dokazala da njen novi proizvod može djelovati kod pacijenata s rakom pluća. Na radaru im je također rak dojke kod žena i rak glave i vrata.
Proizvod firme testiran je na 16 pacijenata s rakom pluća, a klinička ispitivanja boje provode se na pacijentima s rakom glave i vrata.
"Do sada je djelovao iznimno dobro na rak mozga", rekao je Albrechtsen.
Istraživanja u ovom članku finansira EU preko programa Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA).
