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Neue Brustkrebsmedikamente erkennen Subtypen und frühe Behandlungsrepsonse
Forscher sagen, dass ein neues bildgebendes Verfahren, das an Mäusen getestet wurde, in der Lage ist, Brustkrebs-Subtypen genau zu identifizieren und frühe Behandlungsreaktionen zu erkennen. Dies ist laut einer neuen Studie in der Zeitschrift veröffentlicht Krebsforschung.
Das Forscherteam der Vanderbilt University in Tennessee sagt, die Bildgebungstechnik - Optical Metabolic Imaging (OMI) - könnte schließlich in Endoskopen für die Live-Bildgebung von Krebs beim Menschen verwendet werden.
Wenn menschliche Zellen metabolische Aktivität erfahren, um Energie zu produzieren, wird diese Aktivität in Krebszellen verändert, erklären die Forscher. Die metabolische Aktivität in Krebszellen verändert sich, wenn sie mit Antikrebsmitteln behandelt werden. Das Team wollte herausfinden, ob diese Änderungen mit OMI erkannt werden können.
Zwei Moleküle, die am zellulären Metabolismus beteiligt sind - Nicotinamidadenindinucleotid (NADH) und Flavinadenindinucleotid (FAD) - emittieren natürlicherweise Fluoreszenz, wenn sie bestimmten Lichtarten ausgesetzt sind.
Die Forscher verwendeten ein speziell angefertigtes Multiphotonenmikroskop neben einem Titanlaser, der Fluoreszenz in NADH und FAD auslöst. Mithilfe von Filtern, die die von den Molekülen emittierte Fluoreszenz "isolieren", konnten die Forscher das Verhältnis von ihnen als "Redox-Verhältnis" messen.
Die Forscher analysierten normale und kanzeröse Zellen unter dem Mikroskop und fanden heraus, dass die OMI-Technik für beide Zelltypen "unterschiedliche Signale" aufwies.
Darüber hinaus konnte OMI zwischen Östrogen-Rezeptor-positiven, Östrogen-Rezeptor-negativen, HER2-positiven und HER2-negativen Brustkrebszellen unterscheiden.
Die Arzneimittelreaktion wurde 2 Tage nach der ersten Dosis festgestellt
Die Forscher beobachteten dann die Wirkung von Trastuzumab - einem Anti-HER2-Antikörper - auf drei Brustkrebszelllinien, die unterschiedlich auf das Medikament reagieren.
Die Ergebnisse zeigten eine signifikante Reduktion der Redox-Verhältnisse von Arzneimittel-sensitiven Zellen nach den Behandlungen, aber die Verhältnisse waren in resistenten Zellen nicht betroffen.
Das Team züchtete dann bei lebenden Mäusen menschliche Brusttumore und behandelte einige der Mäuse mit Trastuzumab.
Unter Verwendung der OMI-Technik an den Mäusen konnten die Forscher einen Unterschied in der Reaktion zwischen Tumoren, die für das Arzneimittel sensitiv waren, und solchen, die 2 Tage nach der ersten Dosis des Arzneimittels resistent waren, sehen.
Die Forscher merken an, dass die Standard-Bildgebungstechnik - FDG-PET - im Gegensatz dazu während des gesamten 12-Tage-Experiments keine Antwortunterschiede messen konnte.
Alex Walsh, ein Doktorand der Abteilung für Biomedizinische Technik an der Vanderbilt University und Studienautor, sagt:
"Wir haben gezeigt, dass die optische metabolische Bildgebung eine schnelle, empfindliche und genaue Messung der Arzneimittelwirkung ermöglicht.
Wichtig ist, dass OMI-Messungen im Laufe der Zeit bei einem lebenden Tier wiederholt durchgeführt werden können, was die Kosten dieser präklinischen Studien erheblich senkt. "
"Krebsmedikamente haben tiefgreifende Auswirkungen auf die zelluläre Energieproduktion, und dies kann von OMI genutzt werden, um antwortende Zellen von nicht antwortenden Zellen zu identifizieren", fährt sie fort.
"Wir hoffen, ein Hochdurchsatz-Screening-Verfahren zu entwickeln, um die optimale medikamentöse Behandlung für einen bestimmten Patienten vorherzusagen."
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