Glioblastom patří k nejagresivnějším nádorům mozku a jeho růst je obtížné sledovat přímo v živém organismu. Nová ultrazvuková metoda nyní umožnila zobrazit u bdělých myší současně nádor, okolní cévy i změny spojené s činností mozku. Její výsledky zveřejnil časopis iScience.
Glioblastom nepostupuje jen jako rostoucí masa nádorových buněk. Jak se zvětšuje, mění také své okolí. Zasahuje do okolní tkáně a přestavuje síť krevních cév, které ho obklopují. Právě tyto změny je ale obtížné sledovat v živém mozku.
Nová metoda vyvinutá týmem z Kalifornského technologického institutu, o které informoval web Science Alert, umožnila tento proces pozorovat u živých a bdělých myší. Výzkumníci díky ní mohli v průběhu několika dnů sledovat, jak se nádor zvětšuje a jak se současně mění jeho okolí.
Tři pohledy v jednom ultrazvuku
Dosavadní zobrazovací metody mají své limity. Magnetická rezonance dokáže zobrazit celý mozek i krevní cévy, není ale příliš vhodná pro sledování mozkových funkcí u bdělých zvířat. Optické metody zase nabízejí vysoké rozlišení, ale neproniknou dostatečně hluboko.
Výzkumníci proto zkombinovali tři ultrazvukové režimy. Aby byl samotný nádor na snímcích dobře viditelný, geneticky upravili lidské buňky glioblastomu tak, aby vytvářely drobné plynové vezikuly. Ty fungují jako přirozený kontrast pro ultrazvukové zobrazování.
Další režim sledoval změny objemu krve spojené s aktivitou mozku a třetí využíval drobné bublinky vstříknuté do krevního řečiště k podrobnému zobrazení cévní sítě. Výsledkem byl systém, který umožnil sledovat několik různých aspektů vývoje nádoru současně.
Nádor vytlačoval okolní mozkovou tkáň
Metodu vědci otestovali na třech myších, kterým do levého thalamu implantovali geneticky upravené lidské buňky glioblastomu. Následujících 11 dní jejich mozky opakovaně zobrazovali pomocí ultrazvuku. Zvířata přitom byla vzhůru a mohla se pohybovat na polstrované plošině. Jejich hlavy byly fixované tak, aby se při vyšetření co nejméně pohybovaly.
S rostoucím nádorem mohli výzkumníci pozorovat, jak se mění jeho bezprostřední okolí. Nádor například postupně vytlačoval sousední laterální genikulární jádro (LGN), které se podílí na zpracování zrakových informací.
Na stejné straně mozku se zároveň oslaboval příliv krve, který za běžných okolností doprovází aktivitu LGN při zpracování zrakových podnětů. Tento rozdíl však byl statisticky významný pouze u jedné z myší. U další se podobná změna objevila na obou stranách.
Měnily se i cévy kolem nádoru
Zobrazování cév pak ukázalo, že rostoucí nádor ovlivňoval také jejich uspořádání. Cévy v jeho okolí se postupně posouvaly a přeskupovaly. U jediné myši, pro kterou měli vědci kompletní soubor dat, navíc krev proudila cévami v okolí nádoru pomaleji. Objevily se také známky jejich zužování nebo ucpávání.
Zajímavý obraz poskytlo i sledování krevního objemu. Zatímco v okolní mozkové tkáni se měnil v koordinovaných vzorcích, nádor vykazoval vlastní rytmus, který zjevně nesouvisel s děním v jeho okolí.
Co přesně tyto rozdíly znamenají a jakým způsobem nádorové buňky ovlivňují své okolí, ale zatím z výsledků určit nelze.
Zatím jen první krok
Výzkum byl především ověřením, zda lze pomocí nové metody dlouhodobě sledovat vývoj glioblastomu v živém a bdělém organismu. Šlo přitom pouze o tři myši a použitý model nádoru nezachycuje veškerou složitost glioblastomu u člověka.
Další výzkum proto bude muset ověřit, zda se pozorované změny objeví i u většího počtu zvířat a v realističtějších modelech mozkových nádorů. Pokud se metoda osvědčí, mohla by v budoucnu umožnit sledovat také to, jak na léčbu reaguje nejen samotný nádor, ale současně okolní mozková tkáň a cévy.
