Een belangrijk onderdeel van het kiezen van de meest geschikte kankertherapie is het begrijpen van de kwaadaardigheid van de tumor; De huidige methoden voor het beoordelen van de kwaadaardigheid van hersentumoren zijn echter invasief en brengen een hoog risico op complicaties met zich mee. Gezamenlijk onderzoek onder leiding van professor Yasuchika Hasegawa en professor Shinya Tanaka van het Institute for Chemical Reaction Design and Discovery (WPI-ICReDD) van de Universiteit van Hokkaido heeft een niet-destructief detectiesysteem voor kankergradatie (GPS) ontwikkeld dat wateroplosbare luminescerende europiumcomplexen gebruikt om de kwaadaardigheid van modelglioomtumorcellen te beoordelen. Deze methode kan worden gebruikt voor niet-invasieve tests om de kwaadaardigheid van de tumor van een patiënt te bepalen.
Het onderzoeksteam evalueerde de kwaadaardigheid van tumoren door europiumcomplexen te introduceren in modelcellen die glioom nabootsen. 26,3% van de hersenkankers (Bron: CBTRUS). De onderzoekers testten drie verschillende modelcellen die verschillende niveaus van maligniteit simuleerden en maten veranderingen in de levensduur van de karakteristieke rode lichtemissie van het europiumcomplex. De onderzoekers ontdekten dat binnen de eerste drie uur na toevoeging van het europiumcomplex de meer kwaadaardige cellen grotere veranderingen in hun luminescentielevensduur ervoeren.
"Visualisatie van kankercellen met behulp van luminescerende complexen is al eerder gerapporteerd, maar onze hypothese was dat het fotofysische signaal dat door dit complex in kankercellen wordt uitgezonden de interne informatie van de kankercellen zou kunnen weerspiegelen," zei Hasegawa.
Om dit resultaat te bereiken, hebben de onderzoekers eerst het europiumcomplex zodanig aangepast dat het oplosbaar is in water en stabiel is in aminozuren in het celkweekmedium. Bij toevoeging aan het celkweekmedium vormt het europiumcomplex aanvankelijk aggregaten met zichzelf. Bij interactie met modeltumorcellen fragmenteerden de aggregaten in individuele moleculen, die vervolgens snel door de cellen werden opgenomen. Dit proces zorgt ervoor dat de structuur van het europiumcomplex verandert, wat resulteert in een verandering in de levensduur van de roodlichtemissie van het complex.
Deze verschillen in emissielevensduur zijn te wijten aan variërende tumoractiviteit en groeiprocessen in verschillende maligniteitsgraden, wat kan leiden tot verschillende structurele veranderingen in het europiumcomplex op verschillende tijdschalen. Het team verwacht dat het gebruik van deze methode continu tumoractiviteit kan detecteren, waardoor artsen cruciale informatie krijgen om te beslissen over de juiste behandeling.
Tanaka legde uit: "In Japan lijden 4,6 mensen per 100.000 mensen aan hersentumoren, en het vijfjaarsoverlevingspercentage voor het meest kwaadaardige graad 4 glioblastoom, een agressieve glioom-hersentumor, is 16%. De door ons ontwikkelde methode voor het beoordelen van de maligniteit kan in de toekomst ten goede komen aan deze patiënten."
Samengesteld uit /Scitechdaily