A szonobiopszia nem invazív utat biztosít az agydaganat diagnosztizálásához – Physics World

A szonobiopszia nem invazív utat biztosít az agydaganat diagnosztizálásához – Physics World

Időbélyeg: 13. október 2023. 4:45

Lu Xu végzős hallgató egy olyan eszközt visel, amely fókuszált ultrahanggal az agy precíz pontjait célozza meg
Nem invazív agyi hozzáférés Lu Xu végzős hallgató egy olyan eszközt visel, amely fókuszált ultrahanggal az agy precíz pontjait célozza meg. Az ilyen célzás az első lépés a szonobiopsziában, egy nem invazív technikában, amely ultrahangot és mikrobuborékokat használ az agydaganatokból származó biomolekulák véráramba történő felszabadítására. (Jóvolt: Hong Chen/Washington Egyetem)

Az agydaganat diagnosztizálása általában CT-vel és MRI-vel végzett idegi képalkotást, majd sebészi reszekciót vagy szövetbiopsziát követ. Nem invazív és olcsó alternatíva a véralapú folyékony biopszia, amely a vérben keringő biomarkereket elemzi, hogy molekuláris és genetikai információkat szerezzen a daganatról, és irányítsa a kezelési döntéseket. Sajnos az agydaganatból származó biomarkereket csak csekély mennyiségben mutatják ki, mivel a vér-agy gát (BBB) ​​megakadályozza az ilyen biomarkerek bejutását a perifériás keringésbe.

A probléma megoldása érdekében a kutatók a Washington Egyetem St. Louisban fókuszált ultrahangot (FUS) és mikrobuborékokat használnak, hogy átmenetileg megzavarják a BBB-t, és nagy mennyiségű biomarkert bocsátanak ki a véráramba elemzés céljából. Egy első emberen végzett prospektív kísérletben azt találták, hogy a biomarkerek FUS által kiváltott felszabadulása a véráramba – ezt a módszert szonobiopsziának nevezik – megvalósítható és biztonságos a használata.

„Ezzel a technikával olyan vérmintát nyerhetünk, amely tükrözi a génexpressziót és a molekuláris jellemzőket az agyi elváltozás helyén. Ez olyan, mintha agybiopsziát végeznének az agyműtét veszélyei nélkül” – magyarázza a társszerző Eric Leuthardt egy sajtónyilatkozatban.

A transzkraniális alacsony intenzitású FUS, amelyet intravénásan injektált mikrobuborékokkal kombinálva alkalmaznak, biztosítja a BBB időbeli és reverzibilis megnyitását, és milliméteres pontossággal képes megcélozni az agy elváltozásait. A hagyományosan ultrahang kontrasztanyagként használt mikrobuborékok kavitáción mennek keresztül a FUS hatására, és felerősítik annak mechanikai hatásait.

A szonobiopszia végrehajtása, egy olyan technika, amelyet Leuthardt és társszerzője vezetett be hong chen, a csapat egy kompakt FUS eszközt fejlesztett ki, amely közvetlenül csatlakoztatható egy klinikai neuronavigációs szondához, lehetővé téve a FUS jelátalakító pontos pozicionálását. Ez a kialakítás lehetővé teszi a szonobiopszia egyszerű integrálását a meglévő klinikai munkafolyamatokba anélkül, hogy az idegsebészek további képzést kellene végezniük.

A neuronavigáció által vezérelt FUS transzducerrel végzett szonobiopszia megvalósíthatóságának és biztonságosságának felmérése érdekében Leuthardt, Chen és munkatársai kísérleti egykarú kísérletet hajtottak végre öt magas fokú gliomában szenvedő (négyen glioblasztómában, egy diffúz, magas fokú gliomában) szenvedő beteggel. ).

A kutatók szonobiopsziát végeztek altatott betegeken a tervezett sebészi agydaganat eltávolítás előtt. Az előzetesen szerzett MRI- és CT-képek felhasználásával a páciens fejhelyzetének regisztrálásához a FUS-transzducert úgy pozícionálták, hogy a fókuszt a daganat helyére igazítsák. Mikrobuborékok intravénás befecskendezése után FUS ultrahangos kezelést alkalmaztak 3 percig.

Az ultrahangos kezelés előtt és után 5, 10 és 30 perccel vett vérminták elemzése kimutatta, hogy a szonobiopszia növelte a keringő tumor DNS (ctDNS) koncentrációját. Ez magában foglalta a mononukleoszóma sejtmentes DNS (cfDNS) fragmentumok maximális 1.6-szeres növekedését, a betegspecifikus tumor-változat ctDNS 1.9-szeresét és a TERT mutációkat tartalmazó ctDNS maximális növekedését (amelyek a glioblasztómás betegek több mint felében jelen vannak). és rossz kezelési eredménnyel jár).

A tanulmány azt is igazolta, hogy az eljárás biztonságos és nem károsítja az agyszövetet. A FUS szonikáció során a betegek nem mutattak szignifikáns ingadozást az életjelekben, és nem voltak nemkívánatos események sem. A műtét során gyűjtött tumorminták nem mutattak mikrovérzést vagy szerkezeti elváltozásokat a szonikált és nem ultrahangos régiók között.

A kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy munkájuk „döntő fontosságú kezdeti mérföldkövet jelent a szonobiopszia megvalósíthatóságának és biztonságosságának bemutatásában magas fokú gliomában szenvedő betegeknél”. Rámutatnak arra, hogy bár ezt a vizsgálatot a műtét előtt műtőben végezték, a műtéti környezet és az érzéstelenítés nem elengedhetetlen, és a szonobiopszia alkalmazható a klinikán vagy a beteg kórházi ágyánál.

"Ezzel a képességgel, hogy nem invazívan, roncsolásmentesen hozzáférjünk az agy minden részéhez, immár genetikai információt szerezhetünk a daganatokból a betegellátás minden szakaszában, a daganatok diagnózisától a kezelés monitorozásáig és a kiújulás kimutatásáig" - mondja Chen. "Most elkezdhetjük kikérdezni azokat a betegségeket, amelyek hagyományosan nem esnek át sebészeti biopszián, mint például az idegrendszeri fejlődési, neurodegeneratív és pszichiátriai rendellenességek."

A tanulmány leírása a npj Precíziós Onkológia.

Időbélyeg:

Még több Fizika Világa