Заглянуть внутрь рака
Группа французских учёных предложила методику визуализации опухоли, основанную только на ее физических характеристиках. При помощи данного метода можно распознать популяции злокачественных клеток, а также оценить эффективность противораковой терапии.
Всё чаще учёные приходят к выводу, что большую роль в прогрессировании опухоли и эффективности лечения могут играть физические характеристики опухоли. Так, например, не вызывает затруднения оценить эластичность опухоли на её поверхности, но намного труднее оценить её ригидность в глубине, а ведь именно внутренняя плотность опухоли определяет, насколько она проницаема для терапевтических веществ. Для оценки этого параметра исследователи использовали метод бесконтактной визуализации, не требующий использования контрастных веществ.
Чтобы установить характеристики колоректальной опухоли in vitro, учёные создали раковые органоиды – сферы диаметром 0,3 мм, представляющие из себя агрегаты раковых клеток. Затем на этих органоидах сфокусировали красный лазерный луч. Бесконечно малые колебания образца, вызванные тепловым возбуждением, незначительно изменяют цвет луча на выходе. Путём анализа цвета выходящих лучей формируется карта механических свойств опухоли: чем жёстче сканируемая лазером область, тем сильнее вибрации и, соответственно, изменение цвета выходящего луча. На рисунке наиболее ригидная область опухоли показана тёмно-красным цветом. Согласно этой карте, ригидность нарастает от поверхности внутрь опухоли.
Затем исследователи протестировали метод на гибридных органоидах, в составе которых были клетки двух разных раковых опухолей. Результаты показали, что методика позволяет различить две различные клеточные линии по их механическим свойствам.
Полученные данные могут быть важны для моделирования различных типов опухолей, могут помочь точнее установить диагноз при биопсии, а также проконтролировать эффективность терапии и скорректировать её в соответствии с поведением опухоли. Кроме того, данный подход может предоставить новые возможности для персонализации терапии.
Статья Margueritat et al. High-Frequency Mechanical Properties of Tumors Measured by Brillouin Light Scattering опубликована в PHYSICAL REVIEW LETTERS.
Анастасия Позняк, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru/ по материалам CNRS: Physics can show us the inside of tumors.