Лечение рака: Пурпурные следы
Гетерогенность опухолей часто затрудняет диагностику и лечение раковых заболеваний. Сейчас исследователи направленно применяют пурпурные бактерии для маркировки макрофагов. Место и активность клеток-пожирателей (макрофагов) таким образом становится видимыми и это позволяет лучше оценить эффективность лечения опухолей.
Команда исследователей Центра Гегмольца из Мюнхена, Исследовательский Центр Jülich, технический университет Мюнхена, а также Дюссельдорфский университет Генриха Гейне смогли применить пурпурные бактерии вида родобактерий в исследовании рака.
Они использовали микроорганизмы для обнаружения оптоакустическими методами клеток-пожирателей, которые играют важную роль в развитии рака. Ученые сообщили об этом в журнале Nature Communications.
Показать присутствие и активность макрофагов
Множественные раковые заболевания приводят к развитию солидных, плотных опухолей. Внутри себя эти опухоли обладают большими различиями на клеточном и молекулярнобиологическом уровнях. Одной из составляющих этих различий является расположение и активность макрофагов. Хотя эти клетки эссенциальны для здоровой иммунной системы, они также играют решающую роль в развитии опухолей. При помощи фотосинтезирующих бактерий стало возможно разработать новую оптоакустическую методику, показывающую локализацию и активность этих макрофагов.
„Мы смогли показать, что безвредные для человека бактерии вида родобактерий могут быть непрямыми маркерами присутствия и активности макрофагов “, - говорит доктор Andre C. Stiel, руководитель рабочей группы клеточной инженерии из института биологической и медицинской визуализации (IBMI) центра Гегмольца в Мюнхене.
Съемка бактерий во время фагоцитоза
Родобактерии в больших количествах производят пигмент бактериохлорофилл для их фотосинтеза. Это красящее вещество позволяет исследователям отследить бактерии в опухоли посредством мульспектральной оптоакустической томографии (MSOT).
Как работает этот принцип? Макрофаги в процессе фагоцитоза поглощают бактерии. Из-за этого изменяются окружающая среда бактерий, их поглощение электромагнитного излучения и вместе с этим их оптоакустический сигнал. Родобактерии играют роль сенсоров: они указывают на присутствие и активность макрофагов.
Перспектива - детальное изучение методов лечения
„В дальнейшем применение этих бактерий может открыть неинвазивные технологии и с ними новые подходы в диагностике и лечении “, -говорит др. Thomas Drepper, руководитель рабочей группы бактериальной фотобиотехнологии университета Генриха Гейне из Дюссельдорфа . Так в будущем бактерии могли бы показывать, как расположение опухолей, так и повышенную активность макрофагов. Это может, в зависимости от ситуации, указывать на нежелательное воспаление или на желательный ответ на иммунную терапию. Таким образом , можно подробно исследовать и эффективность различных методов лечения.