Jedna od najstrašnijih stvari o raku je način na koji se širi, pri čemu se stanice karcinoma oslobađaju i šire po tijelu, slijeću u druge organe i tamo počinju rasti. Proces, poznat kao metastaza, često je smrtna kazna, točka u kojoj najbolje tehnike borbe protiv raka postaju neučinkovite. Ali teško je slijediti; nedostaje nam načina snimanja čitavih sustava do detalja potrebnih da se uoči nekoliko neuhvatljivih stanica metastaziranja.
U tu svrhu, znanstvenici s Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Tokiju razvili su metodu snimanja, objavljenu u časopisu Cell Reports, koja prikazuje metastaze u stvarnom vremenu, na razini pojedinih stanica. Tehnika se oslanja na modificirane stanice karcinoma koje svijetle i kemijski koktel koji organe čini transparentnima, čineći fluorescentne signale koje modificirane stanice lakše vide. To zauzvrat može ponuditi sveobuhvatniji pogled i bolje razumijevanje metastaza koje bi istraživači mogli upotrijebiti za razvoj boljih lijekova.
"Jedna od poteškoća u analizi metastaza karcinoma je ta što se širi bilo gdje u tijelu", kaže Hiroki Ueda, profesor farmakologije koji je radio na studiji. "To ide do mozga, gušterače ili bubrega. Da biste razumjeli cijelu sliku metastaza, analiza cijelog tijela s velikom razlučivošću vrlo je važna. "
Dok se rak metastazira, bilo koja od ovih stanica koje lebde oko sustava može postati rast. I važno je sve ih uhvatiti. Poput bakterija koje razvijaju rezistenciju na antibiotike, i liječenje raka kemoterapijom može ostaviti izolirane stanice ili kolonije iza sebe, a one tada postaju uporišta otporna na lijekove. Učinkovitiji postupak može pomoći znanstvenicima da razumiju koje ćelije karcinoma vjerojatno formirati ono što nazivaju "zloćudnim stanicama" i pomoći u dizajniranju lijekova koji će se posebno boriti protiv njih.
Kontrolni miš je s lijeve strane, a prozirni miš, čiji su organi kemijskim ispiranjem uvidi, nalazi se s desne strane. (Kubota i dr.) Čišćenje tkiva - postupak povećanja prozirnih stanica - izumljen je prije otprilike jednog stoljeća, a koristi se u slikanju za istraživanje raka, bakterijskih infekcija i autoimunih bolesti više od desetljeća. Ueda, njegov suradnik Kohei Miyazono i njihov tim razvili su drugačiji dvostupanjski kemijski koktel koji poboljšava detalje u odnosu na staru metodu. Da bi olakšali sliku organa, istraživačima je bila potrebna svjetlost da struji kroz tkivo, bez prelamanja zbog različite gustoće tkiva. Prva faza smanjuje lipide koji mnogo prelamaju svjetlost, a drugi stupanj povećava refrakciju u okruženju organa kako bi se bolje uskladio s organom, dopuštajući svjetlu da prođe čisto kroz. Proces rezultira vizualizacijom dovoljno jasnom da istraživači mogu vidjeti pojedine stanice raka.
Kako bi testirali metodu, Ueda i Miyazono ubrizgali su stanice karcinoma u miševe i eutanazirali ih u različitim fazama. Pojedinosti zbog čišćenja omogućile su im da vide pojedine stanice u tkivu različitih organa, uključujući mozak, pluća, jetru i crijeva. Teoretski, ukazuje na Uedu, mogli biste vidjeti stanice raka drugom tehnikom, 2D histologijom, u kojoj se sitne kriške organa pregledavaju na stanice karcinoma, ali vrijeme potrebno za pregled dovoljnih kriški svakog organa nije preterano. Čišćenje tkiva, u kombinaciji s in vivo bioluminiscencijom, omogućava trodimenzionalno skeniranje cijelog organa ili cijelog tijela vrlo brzo.
U ovom je trenutku ova tehnika zaista korisna samo u istraživanjima, ističe Takeshi Imai, profesor neurofiziologije na diplomskoj Medicinskoj školi sveučilišta Kyushu, koji nije bio uključen u studiju. To je zato što proces ubija tkiva na koja djeluje i zato što normalne stanice raka ne fluoresciraju. Ali to bi ipak trebalo biti korisno, dodao je. "Ako koristite modele miša, možete istražiti raspodjelu stanica raka na cijelom skali što bi trebalo biti korisno za proučavanje metastaza raka ... kao i djelovanje lijekova protiv raka", kaže on. "Ranije su patološka ispitivanja provedena samo na tankim krišcima tkiva."
Ali čišćenje se jednog dana može upotrijebiti u biopsijama, gdje se odstranjuje dio tkiva. A ako bi se metoda mogla rafinirati, postoji mogućnost da bi mogla raditi i na živim subjektima.
"U budućnosti, u skoroj budućnosti, možda se ova vrsta tehnike može primijeniti ne samo na istraživanju na životinjama, već i na kliničkim studijama ili operacijama na ljudima", kaže Ueda.
Ovo je trodimenzionalno skeniranje miša čiji su organi postali transparentni kako bi se bolje proučilo kako se rak širi tijelom. Ljubazno izvješće iz Tokija i izvještaji o ćelijama
