Hur aggressiv är en tumör? För att mäta tumörstatus utan att ta vävnadsprover, Italienska forskare har utvecklat en metod baserad på magnetisk resonansavbildning (MRI) av hela kroppsdelar. Tekniken mäter protonkärnresonansspridningsprofiler vid låga magnetfält, som avslöjar tumörcellernas vattenväxlingshastighet. Således, tumörutveckling kan övervakas snabbt och icke -invasivt, säger författarna till studien publicerad i tidskriften Angewandte Chemie .
Kliniskt använd högfält-MR kan producera bilder av tumörer med utmärkt rumslig upplösning. Bilderna förvärvas vid ett fast magnetfält och avslöjar värdefull data om tumörmorfologin. Dock, dynamiska processer som tumörfysiologi och metabolism är inte lika lätta att bedöma. Detta är en begränsning som delvis har övervunnits genom administrering av kontrastmedel, men en mer direkt metod ligger i själva tekniken. Forskare Simonetta Geninatti Crich vid universitetet i Torino, Italien, och hennes kollegor använde en fältcykel-nukleär magnetisk resonans (NMR) -inställning för att mäta nukleära avslappningshastigheter vid låga magnetfält och fann en tydlig korrelation mellan vattendynamiken och tumörtyperna.
NMR-tekniker för snabb fältcykling mäter avslappningstiden för protoner, dispersionsprofilerna, efter en sekvens av magnetiska cykler i ett magnetfält. Beroende på styrkan på magnetfältet, olika protonförhållanden kan undersökas. Vattendynamik i en tumör, till exempel, är endast tillgängliga vid de variabla och låga magnetfälten som produceras med dessa cykeltekniker. I den här studien, teamet använde ett anpassat NMR-instrument, som växlar mellan olika fältstyrkor, för datainsamling om tumörer i djurmodeller. Som ett resultat, tre olika tumormodeller och frisk muskelvävnad (tumörerna implementerades i ett ben av en mus) gav olika protonavslappningskurvor.
Efter att ha analyserat kurvornas kinetik, forskarna identifierade tre underliggande scenarier:långsam vattenväxlingshastighet, snabbt utbyte, och en mellanliggande växelkurs med bidrag från både intra- och extracellulära fack. Ett snabbt utbyte indikerar en hög ämnesomsättning och därmed en hög aktivitet av tumörcellen. "Denna ökade metaboliska aktivitet är karakteristisk för aggressiva och mycket metastatiska tumörceller", säger prof. Geninatti Crich. Tumörcellerna avlastar sitt höga metaboliska tryck genom ett förbättrat vattenutbyte med cellens utsida. Denna parameter är nu direkt tillgänglig med denna teknik, som forskarna har bevisat.
Metoden möjliggjorde direkt, snabb, och icke -invasiv bedömning av tumörstatus. Forskarna beskriver metoden som "en möjlighet till nya diagnostiska möjligheter inom onkologi". De planerar att använda det i den snabba fältcyklande MRI-tekniken som för närvarande utvecklas för klinisk användning.
