Забор материала для биопсии головного мозга – достаточно сложная и рискованная процедура. Группа исследователей из Вашингтонского университета в Сент-Луисе (WUSTL) разработали способ, позволяющий обнаруживать достоверные биомаркеры опухоли головного мозга с помощью простого анализа крови.
Исследователи во главе с биоинженером Хонгом Ченом (Hong Chen) и нейрохирургом Эриком Лейтардтом (Eric C. Leuthardt) создали инновационный метод, который помогает биомаркерам проникать через гематоэнцефалический барьер и попадать в периферическую кровь. Для этого используются фокусированное ультразвуковое излучение и микропузырьки.
Ученые давно научились преодолевать гематоэнцефалический барьер, чтобы доставить препараты из периферической крови в ткань мозга. Но вот преодоление барьера в обратном направлении для высвобождения мРНК из тканей мозга в периферическую кровь исследуется впервые.
Авторы протестировали свою разработку на мышиных моделях двух разных типов глиобластомы – наиболее распространенной и опасной опухоли головного мозга. Злокачественные клетки пометили флюоресцентным белком eGFP и привили в мозг подопытных животных. На опухоль воздействовали сфокусированным ультразвуковым излучением, а затем ввели в кровь микропузырьки. Они, достигнув гематоэнцефалического барьера, начинали лопаться, повреждая таким образом эндотелиальный слой сосудов и в сотни раз повышая их проницаемость. Биомаркеры (мРНК флюоресцентного белка eGFP), высвобожденные из опухоли после ультразвукового воздействия, покидали ткань мозга через гематоэнцефалический барьер и попадали в кровоток. После этого простой анализ образца крови с помощью полимеразной цепной реакции выявлял биомаркеры.
Рисунок из стать и в Scientific Reports.
Данная методика позволяет не только установить правильный диагноз, но и контролировать изменения опухоли в динамике после применения различных методов лечения. С помощью стандартной хирургической биопсии это сделать невозможно. Фокусированным ультразвуком можно воздействовать на разные опухолевые очаги, вызывая высвобождение биомаркеров из них и позволяя делать выводы об эффективности терапии каждого очага в отдельности.
Группа продолжает работу по усовершенствованию метода жидкостной биопсии. Он планируют интегрировать в систему диагностики секвенирование генома. Кроме того, нужно оценить чувствительность и специфичность этого диагностического метода.
Статья L. Zhu et al. Focused Ultrasound-enabled Brain Tumor Liquid Biopsy опубликована в журнале Scientific Reports.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам WUSTL: Noninvasive brain tumor biopsy on the horizon.
