Sonobiopsia pakub ajukasvaja diagnoosimiseks mitteinvasiivset teed – Physics World

Ajukasvaja diagnoosimine hõlmab tavaliselt CT ja MRI abil neuropilti, millele järgneb kirurgiline resektsioon või koe biopsia. Mitteinvasiivne ja odav alternatiiv on verepõhine vedel biopsia, mis analüüsib veres ringlevaid biomarkereid, et saada kasvaja kohta molekulaarset ja geneetilist teavet ning suunata raviotsuseid. Kahjuks tuvastatakse ajukasvajatest pärinevaid biomarkereid vaid nappides kogustes, kuna hematoentsefaalbarjäär (BBB) ​​takistab selliste biomarkerite ülekandumist perifeersesse vereringesse.

Selle probleemi lahendamiseks uurisid teadlased aadressil Washingtoni ülikool St. Louisis kasutavad fokuseeritud ultraheli (FUS) ja mikromulle, et ajutiselt häirida BBB-d ja vabastada analüüsimiseks vereringesse suures koguses biomarkereid. Esimesel inimesel läbiviidud uuringus leidsid nad, et FUS-indutseeritud biomarkerite vabanemine vereringesse – meetod, mida nad nimetavad sonobiopsiaks – on teostatav ja kasutamiseks ohutu.

"Selle tehnika abil saame vereproovi, mis peegeldab geeniekspressiooni ja molekulaarseid omadusi ajukahjustuse kohas. See on nagu aju biopsia tegemine ilma ajuoperatsiooni ohtudeta, ”selgitab kaasautor Eric Leuthardt Pressiteates.

Transkraniaalne madala intensiivsusega FUS, mida kasutatakse koos intravenoosselt süstitavate mikromullidega, tagab BBB ajalise ja pöörduva avanemise ning võib millimeetri täpsusega sihtida ajukahjustusi. Mikromullid, mida traditsiooniliselt kasutatakse ultraheli kontrastainetena, läbivad FUS-iga kokkupuutel kavitatsiooni ja võimendavad selle mehaanilisi mõjusid.

Teha sonobiopsiat, tehnikat, mille algatasid Leuthardt ja kaasautor hong chen, töötas meeskond välja kompaktse FUS-seadme, mille saab kinnitada otse kliinilise neuronavigatsioonisondi külge, võimaldades FUS-anduri täpset positsioneerimist. See disain võimaldab hõlpsasti integreerida sonobiopsia olemasolevatesse kliinilistesse töövoogudesse, ilma et neurokirurgid oleks vaja täiendavat koolitust.

Sonobiopsia teostatavuse ja ohutuse hindamiseks neuronavigatsiooniga juhitava FUS-anduriga viisid Leuthardt, Chen ja tema kolleegid läbi ühe käega pilootuuringu viie kõrge astme glioomiga patsiendiga (neljal oli glioblastoom, ühel difuusne kõrge astme glioom). ).

Teadlased tegid anesteseeritud patsientidel sonobiopsia enne kavandatud kirurgilist ajukasvaja eemaldamist. Kasutades patsiendi pea asendi registreerimiseks eelnevalt omandatud MRI- ja CT-pilte, paigutasid nad FUS-anduri, et joondada selle fookus kasvaja asukohas. Pärast mikromullide intravenoosset süstimist rakendasid nad FUS-i ultrahelitöötlust 3 minutit.

Enne ja 5, 10 ja 30 minutit pärast ultrahelitöötlust kogutud vereproovide analüüs näitas, et sonobiopsia suurendas ringleva kasvaja DNA (ctDNA) kontsentratsiooni. See hõlmas maksimaalset suurenemist mononukleosoomi rakuvaba DNA (cfDNA) fragmentide puhul 1.6 korda, patsiendispetsiifilise kasvaja variandi ctDNA puhul 1.9 korda ja TERT mutatsioonidega ctDNA puhul 5.6 korda (mida esineb enam kui pooltel glioblastoomiga patsientidel). ja seotud halbade ravitulemustega).

Uuring kinnitas ka, et protseduur oli ohutu ega kahjustanud ajukude. FUS-i ultrahelitöötluse ajal ei ilmnenud patsientidel olulisi eluliste näitajate kõikumisi ja kõrvaltoimeid ei esinenud. Operatsiooni ajal kogutud kasvajaproovid ei näidanud ultraheliga töödeldud ja ultraheliga töödeldud piirkondade vahel mikrohemorraagiat ega struktuurseid muutusi.

Ultraheli implantaat aitab pakkuda ajukasvajatele võimsat keemiaravi

Uurijad järeldavad, et nende töö "tähistab olulist esialgset verstaposti, et näidata sonobiopsia teostatavust ja ohutust kõrgekvaliteedilise glioomiga patsientidel". Nad juhivad tähelepanu sellele, et kuigi see uuring viidi läbi operatsioonitoas enne operatsiooni, ei ole operatsioonikeskkond ja anesteesia hädavajalikud ning sonobiopsiat saab kasutada kliinikus või patsiendi haigla voodi kõrval.

"Selle võimalusega mitteinvasiivselt ja mittepurustavalt pääseda juurde igale ajuosale, saame nüüd kasvajatest geneetilist teavet igas patsiendihoolduse etapis, alates kasvaja diagnoosimisest kuni ravi jälgimiseni ja kordumise tuvastamiseni," ütleb Chen. "Nüüd saame hakata uurima haigusi, millest traditsiooniliselt ei tehta kirurgilist biopsiat, näiteks neurodegeneratiivsed, neurodegeneratiivsed ja psühhiaatrilised häired."

Uuringut kirjeldatakse artiklis npj Täppisonkoloogia.

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• PlatoData.Network Vertikaalne generatiivne Ai. Jõustage ennast. Juurdepääs siia.
• PlatoAiStream. Web3 luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• PlatoESG. Süsinik, CleanTech, Energia, Keskkond päikeseenergia, Jäätmekäitluse. Juurdepääs siia.
• PlatoTervis. Biotehnoloogia ja kliiniliste uuringute luureandmed. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://physicsworld.com/a/sonobiopsy-provides-a-non-invasive-route-to-brain-tumour-diagnosis/