Учёные создали белковый контрастный препарат для магнитно-резонансной томографии (МРТ), который способен выявлять инвазивный рак лёгких и метастазы на более ранних стадиях, чем стандартные методы визуализации. Разработанный подход позволяет обнаруживать опухоли и вторичные очаги размером до 1 миллиметра. Результаты опубликованы в журнале Science Advances.
Новая технология основана на препарате hProCA32.Collagen. Он нацелен на коллаген I типа — структурный белок, содержание которого повышается в агрессивных опухолях лёгких и метастатических поражениях. В доклинических исследованиях с его помощью удалось обнаружить и измерить небольшие опухоли в лёгких, надпочечниках и почках, а также проследить биологические признаки инвазии и распространения заболевания.
«Рак лёгких часто диагностируют уже после распространения болезни, когда возможности лечения становятся более ограниченными», — сказала заслуженный профессор биохимии и биофизической химии Университета штата Джорджия Дженни Дж. Янг. По её словам, метод позволяет находить небольшие опухоли и скрытые метастазы без радиационного облучения, оценивать агрессивность рака и вероятность его дальнейшего распространения, что потенциально снижает потребность в инвазивной биопсии.
Подход оказался особенно эффективным при агрессивных аденокарциномах лёгких с определёнными мутациями. Такие опухоли часто устойчивы к существующим методам лечения и склонны поражать несколько органов. В отличие от ранее разработанного командой Янг агента, нацеленного на биомаркер CXCR4, новый препарат распознаёт патологическое формирование коллагена в микроокружении опухоли.
Исследование объединило специалистов Университета штата Джорджия, Университета Эмори, Университета Алабамы в Бирмингеме и других организаций. Команда Янг, включая соавторов Донгджуна «Даррена» Ли и Олувабукoлу «Софию» Бамишайе, разработала контрастный агент и метод прецизионной МРТ, а исследования визуализации провела в Advanced Translational Imaging Facility (центре передовой трансляционной визуализации) Университета штата Джорджия. Учёные из Эмори предоставили модели рака и экспертизу в области онкологии, а специалисты Университета Алабамы в Бирмингеме занимались физикой визуализации и дополнительным анализом данных.
Авторы считают, что технология может использоваться не только для диагностики, но и для персонализированного лечения. Визуализация перестройки коллагена в первичных и метастатических опухолях потенциально поможет выявлять пациентов с высоким риском, выбирать терапию и отслеживать её результативность. «Это меняет правила игры в диагностике рака и прецизионной медицине», — заявила Янг, добавив, что метод впервые позволил обнаружить небольшие опухоли и метастазы во всём организме без вредного излучения и одновременно получить сведения об агрессивности заболевания.
Развитием технологии занимается биотехнологическая компания InLighta Biosciences, основанная Янг и получившая лицензию на связанную с разработкой интеллектуальную собственность Университета штата Джорджия. При поддержке Национальных институтов здравоохранения США, а также программ Small Business Innovation Research (исследования инноваций малого бизнеса) и Small Business Technology Transfer (передача технологий от малого бизнеса) компания готовит белковые диагностические и терапевтические средства к клиническому применению. Исследователи также работают над заявкой на получение разрешения IND (исследуемого нового препарата) в Управлении по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, чтобы начать клинические испытания технологии, сообщает Georgia State University.