Τι σχέση έχουν οι μέδουσες και οι πυγολαμπίδες με την έρευνα για τον καρκίνο του πνεύμονα;
Επιστήμονες στη Σκωτία έχουν αναπτύξει ένα νέο σύστημα απεικόνισης που χρησιμοποιεί γονίδια-δείκτες συνδεδεμένα με τη φθορισμό των μεδουσών, την παραγωγή φωτός από τις πυγολαμπίδες και την απεικόνιση PET, προκειμένου να παρακολουθούν τους όγκους από ολόκληρο το σώμα μέχρι και τα μεμονωμένα κύτταρα.
Το σύστημα αναπτύχθηκε από ερευνητές του Πανεπιστημίου της Γλασκώβης και του Ινστιτούτου Cancer Research UK της Σκωτίας, και περιγράφεται στο περιοδικό Nature Biotechnology.
Οι ερευνητές το δοκίμασαν σε μοντέλα αδενοκαρκινώματος του πνεύμονα και καρκίνου του ήπατος. Πρόκειται για ερευνητικό εργαλείο και όχι για εξέταση που χρησιμοποιείται σε άτομα με καρκίνο.
Πώς βοηθούν οι μέδουσες και οι πυγολαμπίδες τους ερευνητές του καρκίνου;
Το σύστημα συνδυάζει τρία διαφορετικά σήματα απεικόνισης στα ίδια καρκινικά κύτταρα.
Ένας ρεπόρτερ εκπέμπει κόκκινο φθορισμό. Οι φθορίζουσες πρωτεΐνες που χρησιμοποιούνται στη σύγχρονη έρευνα αναπτύχθηκαν αρχικά με βάση πρωτεΐνες που βρέθηκαν σε οργανισμούς όπως οι μέδουσες.
Ένας άλλος ερευνητής χρησιμοποιεί τη λουσιφεράση, το ένζυμο που επιτρέπει στις πυγολαμπίδες να παράγουν φως.
Ο τρίτος αναφερόμενος μπορεί να εντοπιστεί με τη χρήση απεικόνισης PET.
Κάθε μέθοδος λειτουργεί σε διαφορετική κλίμακα.
Η PET και η βιοφωταύγεια μπορούν να βοηθήσουν τους ερευνητές να εντοπίσουν και να παρακολουθήσουν τους όγκους μέσα στο σώμα. Στη συνέχεια, η φθοριστική μικροσκοπία μπορεί να δείξει τι συμβαίνει σε επίπεδο μεμονωμένων κυττάρων.
Τι εξέτασε η μελέτη για τον καρκίνο του πνεύμονα;
Οι ερευνητές ενσωμάτωσαν τους τρεις δείκτες σε ένα μοντέλο ποντικού, ώστε να είναι δυνατή η παρακολούθηση επιλεγμένων κυττάρων με την πάροδο του χρόνου.
Στη συνέχεια, χρησιμοποίησαν το σύστημα σε γενετικά τροποποιημένα μοντέλα αδενοκαρκινώματος του πνεύμονα και ηπατοκυτταρικού καρκινώματος.
Η απεικόνιση ολόκληρου του σώματος βοήθησε τους ερευνητές να εντοπίσουν και να παρακολουθήσουν τους όγκους. Στη συνέχεια, μπόρεσαν να εξετάσουν τους ίδιους όγκους με πολύ υψηλότερη ανάλυση και να μελετήσουν μεμονωμένα κύτταρα καθώς και τις αλληλεπιδράσεις εντός του μικροπεριβάλλοντος του όγκου.
Το Πανεπιστήμιο της Γλασκώβης περιλαμβάνει την εργασία αυτή στο ερευνητικό του πρόγραμμα για τον καρκίνο του πνεύμονα.
Γιατί να συνδυάζουμε διάφορες μεθόδους απεικόνισης του καρκίνου;
Οι διάφορες μέθοδοι απεικόνισης δίνουν απαντήσεις σε διαφορετικά ερωτήματα.
Μια σάρωση ολόκληρου του σώματος μπορεί να δείξει πού βρίσκεται ένας όγκος και πώς εξελίσσεται με την πάροδο του χρόνου. Ωστόσο, δεν μπορεί να δείξει τις λεπτομέρειες των μεμονωμένων κυττάρων.
Η μικροσκοπία μπορεί να δείξει αυτά τα κύτταρα με πολύ μεγαλύτερη λεπτομέρεια, αλλά συνήθως δεν μπορεί να προσφέρει την ίδια συνολική εικόνα ολόκληρου του σώματος.
Το νέο σύστημα συνδέει αυτές τις διαφορετικές κλίμακες. Οι ερευνητές μπορούν να παρακολουθούν την εξέλιξη του όγκου σε ολόκληρο το σώμα και στη συνέχεια να εξετάζουν συγκεκριμένες περιοχές με πολύ μεγαλύτερη λεπτομέρεια.
Οι συγγραφείς αναφέρουν ότι αυτό θα μπορούσε να βοηθήσει τους ερευνητές να μελετήσουν την ανάπτυξη του όγκου, την εξάπλωσή του, την ανταπόκριση στη θεραπεία καθώς και τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των καρκινικών κυττάρων και των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος.
Θα μπορούσε αυτό το σύστημα απεικόνισης να χρησιμοποιηθεί σε άτομα με καρκίνο του πνεύμονα;
Όχι στην παρούσα μορφή του.
Πρόκειται για μια πλατφόρμα προκλινικής έρευνας που έχει δημιουργηθεί για γενετικά τροποποιημένα μοντέλα ποντικών.
Δεν πρόκειται για νέα απεικόνιση, διαγνωστική εξέταση ή θεραπεία για άτομα με καρκίνο του πνεύμονα.
Η αξία της έγκειται στο ότι βοηθά τους ερευνητές να μελετήσουν λεπτομερέστερα τη βιολογία του καρκίνου και να συσχετίσουν τα ευρήματα της απεικόνισης ολόκληρου του σώματος με τα φαινόμενα που λαμβάνουν χώρα εντός του όγκου σε κυτταρικό επίπεδο.
Τι θα μπορούσαν να μελετήσουν οι ερευνητές στη συνέχεια;
Το σύστημα θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη του τρόπου με τον οποίο αναπτύσσονται οι όγκοι, του τρόπου με τον οποίο εξαπλώνονται τα καρκινικά κύτταρα και του τρόπου με τον οποίο οι όγκοι ανταποκρίνονται στη θεραπεία.
Μπορεί επίσης να βοηθήσει τους ερευνητές να μελετήσουν τις αλλαγές στο μικροπεριβάλλον του όγκου, συμπεριλαμβανομένων των αλληλεπιδράσεων μεταξύ καρκινικών κυττάρων και κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος.
Οι ερευνητές την περιγράφουν ως μια πλατφόρμα για την παρακολούθηση βιολογικών διεργασιών, από την απεικόνιση ολόκληρου του σώματος έως την κυτταρική ανάλυση.
Κύρια σημεία
Οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα νέο σύστημα απεικόνισης του καρκίνου που συνδυάζει τη φθορισμό, τη βιοφωταύγεια και τη PET.
Το σύστημα χρησιμοποιεί γονίδια-δείκτες που συνδέονται με φθορίζουσες πρωτεΐνες και λουσιφεράση πυγολαμπίδας.
Δοκιμάστηκε σε μοντέλα αδενοκαρκινώματος του πνεύμονα και καρκίνου του ήπατος.
Οι ερευνητές μπόρεσαν να παρακολουθήσουν τους όγκους, ξεκινώντας από την απεικόνιση ολόκληρου του σώματος και φτάνοντας μέχρι τα μεμονωμένα κύτταρα.
Πρόκειται για ένα ερευνητικό εργαλείο που χρησιμοποιείται σε προκλινικά μοντέλα και όχι για μια νέα εξέταση ή θεραπεία για άτομα με καρκίνο του πνεύμονα.
Πηγή: Raffo-Iraolagoitia XL, Alyamani A, May S, κ.ά. Απεικόνιση της εξέλιξης του όγκου σε πολλαπλές κλίμακες in vivo με τη χρήση ποντικού με τριπλό δείκτη που ενεργοποιείται υπό συγκεκριμένες συνθήκες στη γενετική γραμμή. Nature Biotechnology. Δημοσιεύθηκε στις 15 Ιουλίου 2026.
Διαβάστε το άρθρο ανοικτής πρόσβασης στο περιοδικό Nature Biotechnology