Monitorowanie leczenia raka na żywo

Dyfuzyjna optyczna spektroskopia (DOS) i dyfuzyjna spektroskopia korelacyjna (DCS) to techniki optyczne, które można wykorzystać do badania zmian fizjologicznych zachodzących w guzach. Uczestnicy finansowanego ze środków UE projektu "Noninvasive monitoring of blood flow and oxygen dynamics as biomarkers in cancer tumours" (MOBODICT) użyli tych technik do zbadania stężenia hemoglobiny, natlenienia i przepływu krwi w tkankach biologicznych in vivo.

Naukowcy opracowali nieinwazyjny system umożliwiający badanie przebiegu eksperymentalnych terapii prowadzonych na guzach wszczepionych myszom. System umożliwia monitorowanie zmian fizjologicznych w guzach po leczeniu bez potrzeby uśmiercania zwierząt na różnych etapach.

Specjalnie opracowany pakiet symulacji metodą Monte Carlo, wykorzystujący przesyłanie światła, pomógł w analizie i zaprojektowaniu systemów optycznych. Program ten umożliwia w szczególności symulację zarówno DCS, jak i szerokopasmowej i czasowej DOS (np. z obrazowania metodą rezonansu magnetycznego).

Wiadomo, że złośliwe guzy przyczyniają się do powstawania nowych i chaotycznych naczyń krwionośnych (angiogenezy). Zjawisko to wykorzystywane jest w opracowywaniu metod leczenia, polegających na tłumieniu angiogenezy w celu zahamowania wzrostu guza. Jednakże, mimo początkowej skuteczności takiego leczenia, guzy mogą przystosować się i odzyskać zdolność angiogenezy, a tym samym ponownie zacząć rosnąć.

Badacze z projektu MOBODICT użyli narzędzi optycznych do zbadania terapii przeciwangiogenetycznej na raku miąższu nerki u myszy, aby uzyskać ważne informacje na temat mechanizmów tej metody leczenia. Zbadano możliwość wykrywania początkowych oznak oporności na leczenie. W ostatniej fazie prac analizowano możliwości zastosowania tych technik w leczeniu nowotworów powierzchownych szyi.