Przełomowe odkrycie bydgoskich lekarzy. Nowotwory mózgu będą leczone skuteczniej

Aktualnie, by oszacować rozmiar guza, lekarze w tym celu wykorzystują rezonans magnetyczny (MRI). W czasie operacji usuwany jest obszar zmiany nowotworowej widoczny właśnie w obrazowaniu MRI. W radioterapii - dla bezpieczeństwa - powiększany o margines, zwykle wynoszący ok. 2 cm.

Badacze z Bydgoszczy zaproponowali alternatywną, precyzyjniejszą metodę obrazowania. To zmodyfikowany proces obrazowania nowotworu za pomocą pozytonowej tomografii komputerowej (PET).

Wyniki najnowszych badań zaprezentowane zostały na łamach znanego czasopisma „Nature Communications”. W pracach nad tym odkryciem uczestniczyły bydgoskie jednostki medyczne i naukowe, ze szczególnym wkładem pracowników Centrum Onkologii, 10. Wojskowego Szpitala Klinicznego, Collegium Medicum UMK oraz Politechniki Bydgoskiej. To właśnie PBŚ poinformowała o tym sukcesie.

Jednym z autorów koncepcji badań i pierwszym autorem artykułu prezentującego odkrycie jest dr hab. n. med. Maciej Harat, prof. PBŚ, koordynator Zakładu Neuroonkologii i Radiochirurgii w Centrum Onkologii w Bydgoszczy.

- W trakcie naszych prac wykazaliśmy, że w każdym przypadku jesteśmy w stanie wyznaczyć naciek glejaka poza obszarem uwidocznionym w rezonansie magnetycznym - mówi dr hab. n. med. Maciej Harat, prof. PBŚ. - Wskazuje to, że nawet najbardziej radykalna resekcja guza z użyciem obrazowania MRI w rzeczywistości pozostawiała znaczną część nowotworu, co skutkowało szybkim nawrotem choroby. Odkrycie jest konsekwencją naszego głównego osiągnięcia, polegającego na weryfikacji innej techniki obrazowania mózgu: badania PET z użyciem tyrozyny znakowanej fluorem.

Obrazowanie glejaków za pomocą badania PET rozpoczyna się od podania pacjentowi nieszkodliwych ilości szybko rozpadającego się radioizotopu fluoru 18F, wprowadzonego do cząsteczek tyrozyny, aminokwasu, który odkłada się w znacznie większym stężeniu w komórkach nowotworowych niż w zdrowym mózgu.

Gdy cząsteczka tyrozyny znajdzie się wewnątrz nowotworu i atom radioizotopu ulegnie rozpadowi, jedną z emitowanych cząstek będzie pozyton, antymaterialny odpowiednik elektronu. Ponieważ elektronów w ciele pacjenta jest wiele, pozyton szybko trafia na któregoś z nich i anihiluje, czyli zamienia się w energię. Z punktu anihilacji wybiegają wtedy w przeciwnych kierunkach dwa fotony o charakterystycznej energii. Tomograf PET rejestruje pary takich fotonów i na podstawie różnic w czasach detekcji wyznacza miejsce, gdzie doszło do anihilacji, wskazując w ten sposób położenie komórek guza.

Z wcześniejszych badań prof. Macieja Harata i prof. Bogdana Małkowskiego (CM UMK) wynikało, że obiecującym wariantem obrazowania glejaków może być uzupełnienie rezonansu magnetycznego o tomografię PET z użyciem tyrozyny, przeprowadzaną w dwóch punktach czasowych. Dotychczas próby wykorzystania PET z tyrozyną jako markerem do wyznaczania granic złośliwych glejaków były wykonywane 20 do 40 minut po podaniu radioznacznika.

Kluczowe okazało się przypuszczenie prof. Bogdana Małkowskiego, że cząsteczki tyrozyny mogą być wychwytywane przez nowotwór wcześniej. Szybko znalazło ono potwierdzenie - gdy badanie przeprowadza się praktycznie natychmiast po podaniu znacznika, obraz guza jest inny, ponieważ wychwyt tyrozyny jest szczególnie intensywny w najbardziej agresywnych komórkach nowotworu. Co więcej, tak otrzymany obraz glejaka różni się od otrzymanego za pomocą MRI czy dotychczasowych metod obrazowania PET. Zauważono ponadto, że w niektórych przypadkach postępy choroby były widoczne za pomocą nowej metody nawet 8 miesięcy wcześniej niż w przypadku rezonansu magnetycznego.

- W neuroonkologii tomografia PET jest stosowana coraz szerzej na etapie diagnostyki czy monitorowania choroby, lecz do wyznaczenia celu operacji czy radioterapii wciąż używa się MRI - mówi prof. Maciej Harat. - Aby udowodnić większą przydatność PET z użyciem tyrozyny, musieliśmy nie tylko jednoznacznie zweryfikować, jaki charakter mają komórki w miejscach, gdzie obrazy z obu metod tak bardzo się różniły, ale także wykazać, że to właśnie we wczesnym okresie od podania tyrozyny wykrywamy najbardziej agresywne obszary złośliwych guzów.

Argumentu przemawiającego na korzyść zaproponowanej modyfikacji obrazowania glejaków dostarczyły biopsje mózgu. Badania PET wykonano w Centrum Onkologii w Bydgoszczy, biopsje guzów mózgu w 10. Wojskowym Szpitalu Klinicznym. Po uzyskaniu zgody od pacjentów pobierano niewielkie próbki z obszarów zmienionych w PET i/lub w MRI. Szczegółowa analiza materiału biologicznego potwierdziła wyraźnie większą dokładność nowej metody obrazowania glejaków. To doskonała wiadomość dla pacjentów, ponieważ w trakcie operacji lub radioterapii będzie można nie tylko precyzyjniej usuwać komórki nowotworowe, ale także oszczędzić prawidłową tkankę mózgu.

- Zebrane dowody pozwolą nam lepiej zaplanować dalsze badania kliniczne i z nadzieją oczekiwać, że po wprowadzeniu do praktyki klinicznej wreszcie uzyskamy poprawę wyników leczenia tych jednych z najgorzej rokujących nowotworów u człowieka - podkreśla prof. Maciej Harat.

Nowa procedura obrazowania glejaków wielopostaciowych jest w zaawansowanej fazie badań klinicznych. Ich wstępne rezultaty są zgodne z oczekiwaniami naukowców. Można zatem sądzić, że przedstawiona metoda trafi do szerokiego użycia już w ciągu kilku najbliższych lat.