Об активности разных зон раковой опухоли нам расскажет глюкоза: чем интенсивнее делятся онкоклетки, тем больше сахара они поглощают, а разницу между повышенной и пониженной концентрацией глюкозы в тканях можно обнаружить с помощью обычного МРТ-сканера.
При диагностике рака и последующем лечении важно, во-первых, вовремя обнаружить опухоль, а во-вторых, постоянно следить за тем, как на ней сказывается терапия. Методы, которые позволяют это делать, порой довольно сложны и не слишком безопасны: диагностические тесты часто основаны на использовании радиоактивных меток, которые указывают на расположение опухоли.
Исследователи из Университетского колледжа Лондона (Великобритания) предложили куда более простой и безопасный метод диагностики рака. Он основан на том простом соображении, что опухоль из-за своего активного роста потребляет гораздо больше энергии, чем здоровая ткань. А один из самых используемых источников энергии для клеток — глюкоза.
Получается, что за ростом опухоли можно следить по потреблению сахара: если участок ткани или органа «съедает» слишком много глюкозы, значит, тут идёт интенсивное деление клеток.
«Портрет» раковой опухоли, сделанный с помощью глюкозы. Красным и жёлтым обозначены самые активные области опухоли, потребляющие максимум сахара.
Но как оценить распределение глюкозы по тканям и органам? Обычно в таких случаях вещество чем-нибудь метят — чем-то, что давало бы сигнал, и такая метка часто весьма небезопасна (к примеру, из-за радиоактивности). Но на сей раз учёные использовали метод glucoCEST, когда глюкозу с помощью радиоволн снабжают магнитной «меткой»: глюкоза, обработанная радиоволнами, становится видимой для обычного МРТ-сканера. Магнитно-резонансная томография, как известно, фиксирует отклонения протонов в ответ на электромагнитное «раздражение» в сильном магнитном поле. У молекулы глюкозы тоже есть протоны, и в МРТ-сканере эти протоны, соединённые с атомами кислорода в молекуле сахара, можно увидеть.
С помощью обычного сахара, как пишут авторы работы в Nature Medicine, им удалось довольно точно описать опухоль кишечника у мышей. Метод позволяет не только сказать, есть опухоль или нет, но и определить её границы и наиболее активные участки, где энергорасходы особенно велики, и глюкозы много. Получившийся «портрет» рака более детален, чем если бы его делали привычными методами с использованием радиоактивной метки. А зная, как меняется активность опухоли в разных её участках, можно подобрать и более эффективное лечение.
Исследователи не сомневаются, что эта технология скоро будет взята на вооружение даже рядовыми медицинскими учреждениями — ведь МРТ-сканирование, на котором она основана, давно не диковина (по крайней мере за рубежом).
Авторы работы подчёркивают, что с помощью глюкозы и МРТ-сканера можно проверять состояние раковой опухоли сколь угодно часто, не боясь повредить больному, даже если это беременная женщина или маленький ребёнок.
