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.
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.
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.
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.
