Η πιο κάτω εικόνα, είναι ο «χάρτης του οξυγόνου» εντός του καρκινικού όγκου ενός ποντικιού που υποβλήθηκε σε ακτινοθεραπεία, όπως φαίνεται μέσα από το μικροσκόπιο. Συγκεκριμένα, απεικονίζεται ο ανιχνευτής φωταύγειας οξυγόνου PtG4, κατά τη διάρκεια της εβδομαδιαίας ακτινοθεραπείας, στα καρκινικά κύτταρα του ζώου (κόκκινο).

Γιατί είναι σημαντική η γνώση της οξυγόνωσης ενός όγκου;

Το οξυγόνο στους καρκινικούς όγκους, συμβάλλει στην επιτυχία της ακτινοθεραπείας και ως εκ τούτου είναι πολύ σημαντικό να βρεθούν οι συμπαγείς όγκοι που είναι υπόξιοι (στερούνται οξυγόνου) για να τύχουν της κατάλληλης θεραπείας. Η παρακολούθηση, ωστόσο, της οξυγόνωσης ενός όγκου είναι δύσκολη χωρίς την διεισδυτική δειγματοληψία σε ολόκληρο τον ιστό ή σε ολόκληρο τον όγκο, καθώς το οξυγόνο είναι εξαιρετικά ετερογενές στο εσωτερικό του όγκου.

Για να ξεπεραστεί αυτό το πρόβλημα, μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον Δρ. Brian Pogue, από το Κέντρο Καρκίνου του Dartmouth-Hitchcock, ανέπτυξε μια μη επεμβατική μέθοδο για άμεση παρακολούθηση της κατανομής του οξυγόνου εντός του όγκου, την ώρα της ακτινοθεραπείας, με την ένεση του φαρμάκου PtG4 που θεωρείται ανιχνευτής οξυγόνου.

Συγκεκριμένα, οι επιστήμονες, μπορέσαν να απεικονίσουν την κατανομή του οξυγόνου στους όγκους, μετρώντας την διάρκεια ζωής του PtG4, το οποίο χορηγείτο την ώρα που ο όγκος ήταν διευρυμένος λόγω της ακτινοβολίας Τσερενκόφ και του φωτός που εκπέμπεται από την ακτινοθεραπεία. Σημειώνεται, ότι η μέθοδος δεν χρησιμοποιεί επιπρόσθετη ακτινοβολία, παρά μόνο μια κάμερα για την παρακολούθηση της διάρκειας ζωής του φαρμάκου, κατά την διάρκεια της υφιστάμενης προγραμματισμένης ακτινοθεραπείας.

Μετά τις επανειλημμένες απεικονίσεις που λήφθηκαν, διαπιστώθηκε ότι το εν λόγω φάρμακο, επέζησε στον όγκο για τουλάχιστον μια βδομάδα. Παράλληλα, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι ανάμεσα στις δυο γραμμές του όγκου, στην μια που ως γνωστόν ανταποκρίνεται στην ακτινοβολία και στην άλλη που είναι ανθεκτική, υπάρχουν διαφορές στην οξυγόνωση, οι οποίες ανακλούν και τις διαφορές των δύο γραμμών στην ανταπόκριση τους στην θεραπεία. Αυτές οι διαφορές δημοσιεύτηκαν πρόσφατα στο Nature Communications, από τον κύριο συγγραφέα της μελέτης, Δρ. Xu Cao.

Σημειώνεται ότι η ομάδα του Δρ. Pogue μπόρεσε να καταγράψει τις απεικονίσεις της οξυγόνωσης, μέσω μιας ειδικής τεχνολογίας με ένα σύνολο καμερών που χρησιμοποιούνται για την δοσομετρία της ακτινοβολίας Τσερενκόφ. Επιπρόσθετα, οι ερευνητές συνεργάστηκαν με τον καθηγητή Sergei Vinogradov και την ομάδα του στο Πανεπιστήμιο της Pennsylvania Perelman School of Medicine, ο οποίος παρήγαγε το φάρμακο PtG4 και επόπτευσε την μελέτη.

Σημαντικότητα μελέτης

Η επιστημονική ομάδα, υπογραμμίζει ότι αυτή η μελέτη είναι πολύ σημαντική για την παρακολούθηση του πώς ανταποκρίνεται ο όγκος στην ακτινοθεραπεία, ειδικά οι όγκοι που είναι υπόξιοι. Επιπρόσθετα, αυτές οι πληροφορίες βοηθούν τον γιατρό να αποφασίσει για το πώς θα προχωρήσει την θεραπεία, διότι όταν ένας ασθενής λαμβάνει ακτινοθεραπεία, η θεραπεία του πρέπει να σχεδιάζεται με την χρήση όσο τον δυνατόν περισσοτέρων πληροφοριών που αφορούν τον όγκο του.

Σήμερα, χρησιμοποιούνται πληροφορίες από τον περιβάλλοντα ιστό του όγκου, αλλά όπως εξηγούν οι ειδικοί, είναι πολύ σημαντικό να ληφθούν υπόψη και οι μετρήσεις του μεταβολισμού του όγκου (όπως η οξυγόνωση του), οι οποίες επηρεάζουν την αποτελεσματικότητα της θεραπείας. Ιδανικά, οι μελλοντικές ακτινοθεραπείες, θα πρέπει να ενσωματώνουν στον προγραμματισμό τους και τα μεταβολικά χαρακτηριστικά του όγκου.