Využití ultrazvuku pro určení efektivity léčby rakoviny

Tým vědců z fyzikálního ústavu Ryersonovy univerzity v Torontu se pokouší vyvinout metodu, která by pomocí vysokofrekvenčního ultrazvuku dokázala měřit efektivitu protinádorové léčby, a to již krátce po jejím zahájení. Srovnáním kvantitativních parametrů ultrazvuku nádorové tkáně před zahájením radioterapie a po něm by lékaři mohli být schopni určit efektivitu léčby již během několika prvních dnů.

V současné době musí onkologičtí pacienti obvykle dokončit celou sérii radioterapie, která může mít nejrůznější nežádoucí účinky. Přitom podstupovaná léčba vůbec nemusí být u daného pacienta účinná. Použití vysokofrekvenčního ultrazvuku by mělo v budoucnu umožnit časné zhodnocení účinnosti léčby, na základě kterého by lékaři mohli rozhodnout, zda v započaté radioterapii pokračovat, či se ji pokusit nahradit jiným postupem. Jeden z posledních článků na toto téma publikoval výzkumný tým z Toronta v časopise Future Oncology. V nejnovější publikaci autoři demonstrují použití své kvantitativní ultrazvukové metody k charakterizaci buněčné odpovědi na protinádorovou radioterapii v podmínkách in vitro.

Metoda a výsledky

Tři různé buněčné linie byly ozářeny dávkou 2–8 Gy. Účinek záření na buňky byl zaznamenán pomocí ultrazvukové sondy o frekvencích 10–30 MHz. Jako indikátor buněčné odpovědi byl použit integrovaný zpětný rozptyl a sklon spektra získaný z jednotlivých vzorků buněk. U všech ozářených buněk bez ohledu na dávku bylo ve srovnání s kontrolními buňkami zaznamenáno signifikantní zvýšení integrovaného zpětného rozptylu o 4–7 dB (p < 0,001). Naopak sklon spektra byl snížený v těch buňkách, u kterých po ozáření došlo k zástavě mitózy a zároveň i k nárůstu velikosti buněk. Sklon spektra zůstal nezměněn u buněk, které podléhaly jak zástavě mitotického dělení, tak apoptóze a jejichž velikost se významně neměnila.

Závěr

Změny integrovaného zpětného rozptylu a sklonu spektra jsou v přímé souvislosti s morfologickými změnami buněk a buněčných jader způsobených buněčnou smrtí. Výsledky ukazují, že kombinace kvantitativních ultrazvukových parametrů může být potenciálně využita k hodnocení buněčné odpovědi na radiaci, rozlišení různých způsobů buněčné smrti a může poskytnout preklinický základ k budoucímu hodnocení odpovědi nádorů na radioterapii in vivo.

(vek)

Zdroje:
Kolios M. C., Czarnota G. J.: Potential use of ultrasound for the detection of cell changes in cancer treatment. Future Oncol. 5: 1527–32, 2009.