U najnovijem izdanju prestižnog časopisa Angewandte Chemie, talijanski istraživački tim, predvođen istaknutim znanstvenicima Giuseppeom Ferrautom i Silviom Aimeom, objavio je revolucionarnu studiju koja bi mogla značajno promijeniti pristup dijagnostici i liječenju raznih vrsta tumora. Ova inovativna metoda, koja koristi naprednu MRI tehnologiju, usmjerava se na analizu kruženja vode kroz membranske transportere u stanicama. Značaj ovog otkrića leži u mogućnosti procjene stupnja malignosti tumora, što je ključno za prilagođavanje i optimizaciju terapijskih pristupa.

Karcinomi, ili tumori, predstavljaju kompleksne i heterogene bolesti, čije liječenje zahtijeva individualizirani pristup. Uobičajeni tretmani često su ograničeni zbog nedostatka preciznosti u određivanju specifičnosti tumora. Tradicionalna magnetska rezonancija (MRI) je već etablirana metoda u medicinskoj dijagnostici, pružajući detaljne slike unutrašnjosti tijela. Međutim, talijanski tim je otišao korak dalje, implementirajući novu tehniku koja omogućava bolje razumijevanje metaboličkih procesa unutar tumorskih stanica.

Proces MRI skeniranja uključuje ležanje pacijenta u specijaliziranom uređaju, okruženom jakim magnetskim poljem. U ovom polju, spinovi protona (jezgre vodikovih atoma) se poravnavaju, a emitirani radio valovi uzrokuju njihovu precesiju. Različita tkiva gube ovu "magnetizaciju" u različitim vremenskim intervalima, što omogućava stvaranje detaljnih trodimenzionalnih slika. Upotreba kontrastnih sredstava, poput onih na bazi gadolinija, dodatno poboljšava vidljivost tumora zbog njihove veće propusnosti u krvnim žilama koje opskrbljuju tumor.

Inovacija talijanskog tima leži u iskorištavanju ove tehnologije za procjenu kretanja vode kroz stanične membrane. Tumorske stanice, koje su metabolički aktivnije od zdravih, obiluju transportnim proteinima i kanalima koji omogućuju protok vode. Ova izmjena vode kroz stanične membrane pruža uvid u agresivnost tumora, što klasična MRI tehnologija nije u mogućnosti prikazati.

Ovo istraživanje ne samo da otvara nove mogućnosti u dijagnostici, već i omogućava praćenje uspjeha liječenja. Na primjer, koristeći ovu metodu na modelima tumora miševa, istraživači su uspjeli procijeniti stupanj zloćudnosti i učinkovitost liječenja. S obzirom na to da različiti tumori koriste različite metaboličke puteve, ovakav pristup bi mogao osigurati veću preciznost u prilagođavanju terapije svakom pojedinom pacijentu.

Daljnji razvoj ove metode i njena primjena u kliničkim ispitivanjima mogla bi značajno unaprijediti liječenje raka, pružajući bolje razumijevanje specifičnosti svakog tumora. Ova tehnika stoga ne samo da ima potencijal poboljšati ishode liječenja, već i omogućiti pacijentima prilagođenije i učinkovitije terapijske opcije.

Znanstvenici sa Sveučilišta u Torinu i IRCCS SDN SynLab u Napulju napravili su značajan iskorak u dijagnostici raka, koristeći sofisticiranu CEST MRI tehniku. Ova metoda, koja stoji za Chemical Exchange Saturation Transfer, otvara nove horizonte u razumijevanju kako se rak razvija i reagira na liječenje. Temelji se na principu izmjene protona između slobodne vode i vodikovih skupina prisutnih u biomolekulama, poput aminskih skupina u kreatinu. Ključ ove tehnike leži u mogućnosti razlikovanja frekvencija na kojima se protoni "magnetiziraju", ovisno o njihovom kemijskom okruženju.

Inovativnost CEST MRI metode proizlazi iz njezine sposobnosti zasićenja protona vezanih za određene molekule, poput kreatina. Kada se ti protoni izmjenjuju s onima u slobodnoj vodi, zadržavaju svoje stanje zasićene magnetizacije. Primjenom radiovalova na frekvenciji protone slobodne vode, stvara se CEST signal koji se može vidjeti na MRI slikama. Ovaj signal smanjuje se dok izmjena protona ne dostigne ravnotežu, omogućujući precizne zaključke o koncentraciji kreatina i drugih važnih molekula unutar stanice. Ova tehnika nudi uvid u fenotipizaciju raka, pružajući vitalne informacije o agresivnosti i metaboličkoj aktivnosti tumora.

Primjena kontrastnog sredstva dodatno povećava preciznost metode, jer se magnetizacija vodenih protona unutar stanica brže mijenja, mijenjajući time i CEST signale. Promjene koje se događaju nakon dodatka kontrastnog sredstva otkrivaju propusnost membrane tumorske stanice za vodu, što je ključno za razumijevanje dinamike tumora.

Tim je ovu metodu isprobao na modelima raka dojke u miševa, koji su pokazali različite stupnjeve malignosti. Rezultati su bili očekivani – povećana izmjena vode bila je vidljiva u agresivnijim tumorima. Osim toga, bilo je moguće razlikovati područja različite malignosti unutar samog tumora. Zanimljivo, primjena citostatika Doxorubicina odmah je smanjila propusnost vode kroz tumorske stanice.

Ova nova tehnika pruža ne samo uvid u fenotip tumora, već i otvara mogućnost za procjenu ishoda kemoterapije. Kroz ovu metodu, liječnici bi mogli bolje prilagoditi terapiju svakom pacijentu, povećavajući učinkovitost liječenja i pružajući nadu u borbi protiv raka.