Nová sonda umí rozsvítit nádory v mozku

Možnost neinvazivního zobrazení nádorových buněk

Přestože se jedná o malou molekulovou sondu, umí velké věci. Spojuje přirozenou mastnou kyselinu s dlouhým řetězcem (FA) s indocyaninovou zelení (ICG), fluorescenčním barvivem, které má excitační i emisní spekrum v blízké infračervené oblasti (NIR –⁠ near infrared).

ICG se v klinické medicíně používá například k diagnostice chorob sítnice, ke stanovení srdečního výdeje, měření jaterních funkcí nebo při detekci sentinelových uzlin v onkochirurgii. Mastné kyseliny jsou důležitým zdrojem energie pro řadu proliferujících nádorových buněk a jejich metabolismus hraje významnou roli například při progresi glioblastomu.

Aberantní vychytávání mastných kyselin v nádorových buňkách by proto bylo možné využít v diagnostice i terapii zhoubných novotvarů. Zobrazitelné zvýšené vychytávání mastné kyseliny v nádorových buňkách by umožnilo například intraoperační vizualizaci hranic nádoru, což je zvláště významné u glioblastomu, kde je potřebné maximální odstranění tumoru při minimálním poškození okolní mozkové tkáně.

Sonda FA-ICG

Pro vyvíjenou sondu FA-ICG byla použita kyselina palmitová. Vrchol emisního spektra FA-ICG je 820 nm a sonda je tak kompatibilní s většinou intraoperačních kamer a chirurgických mikroskopů.

Autoři nejprve prokázali, že vychytávání sondy FA-ICG odpovídá normálnímu vychytavání mastných kyselin ve fibroblastech a adipocytech a následně i v různých nádorových buněčných liniích. Zjistili, že buňky glioblastomu vychytávají FA-ICG ve velmi vysoké koncentraci.

Poté úspěšně ověřili tato zjištění u ortotopických modelů glioblastomu, ve kterých prokázali zvýšené vychytávání FA-ICG a retenci v čase v porovnání s ICG. A následně potvrdili, že sondu lze použít pro zobrazení modelů glioblastomu ze štěpů odebraných od pacientů (PDX).

Výsledky ukázaly, že sonda kombinuje výhody zobrazení NIR, jako je vysoká senzitivita, nízká autofluorescence a hluboká penetrace do tkání, se specifickým cílením na nádorové buňky (daným jejich metabolismem) a s retencí v těchto buňkách. Sonda FA-ICG je proto slibným kandidátem pro intraoperační metabolické zobrazení v onkochirurgii. Mohla by se stát nástrojem, který by pomohl nejen s léčbou glioblastomu, ale i dalších solidních nádorů.

Potenciální výhody pro intraoperační zobrazení

Při operacích mozku se používají různé naváděcí nástroje pro odstranění nádoru, například mikroskop, ultrazvuk či fluorescenční barviva. 

Dnes je jediným schváleným zobrazovacím barvivem pro operaci glioblastomu kyselina 5-aminolevulová (5-ALA), která fluoreskuje pod modrým světlem. 5-ALA má však nevýhody: operační sál musí být zatemněn, průnik tkáně je mělký a fluorescenční signál je často slabý a nespecifický. Barvivo může mít navíc vedlejší účinky.

Naproti tomu FA-ICG je jasnější, funguje při normálním chirurgickém osvětlení a nabízí vizualizaci v reálném čase pod mikroskopem, není tedy třeba vypínat světla uprostřed operace. Poměr signálu k pozadí je také vyšší, lze tak lépe odlišit nádorovou tkáň od zdravé.

Neurochirurg z Missourské univerzity profesor Michael Chicoine se domnívá, že díky FA-ICG by bylo možné sloučit dosud požívané metody –⁠ se sondou pracovat při operaci a drahou a časově náročnou magnetickou rezonanci využít až pro závěrečné kontrolní vyšetření. Po ozařování nebo chemoterapii je navíc těžké odlišit zjizvenou tkáň od případného aktivního nádoru. Nová sonda by rozhodování lékařům usnadnila a udala tak další léčebný směr.

Dalším slibným využitím sondy by mohla být fotodynamická terapie buď během operace, nebo po ní. Vzhledem k tomu, že barvivo má také světlem aktivované vlastnosti, které mohou zabíjet rakovinné buňky, vědci zkoumají, zda by mohlo fungovat i jako léčebný nástroj.

Jak sondu snášejí pacienti?

Nyní je potřeba zhodnotit, jak zavedení sondy FA-ICG snášejí pacienti, zda se u nich při aplikaci účinné dávky nevyskytují nějaké vedlejší účinky. Důležité bude i porovnání účinnosti se stávajícími nástroji. Pokud budou výsledky příznivé, mohla by se v budoucnu sonda FA-ICG používat i na detekci jiných nádorů s vysokým metabolismem mastných kyselin, jako je například karcinom slinivky břišní.

(hno)

Zdroje:
1. Ali M., Khodakivskyi P., Ntafoulis I. et al. Near-infrared fatty acid molecular probe for image-guided surgery of glioblastoma. NPJ Imaging 2025 Jun 23; 3 (1): 28, doi: 10.1038/s44303-025-00077-z. 
2. Fountain D. M., Bryant A., Barone D. G. et al. Intraoperative imaging technology to maximise extent of resection for glioma: a network meta-analysis. Cochrane Database Syst Rev 2021; 1 : CD013630, doi: 10.1002/14651858.CD013630.pub2.