تقدم التقنية الجديدة التي طورها الباحثون في جامعة كاليفورنيا في ديفيس تقدمًا كبيرًا في استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي لانتقاء حتى الأورام الصغيرة جدًا من الأنسجة الطبيعية. حيث أنشأ الفريق مسبارًا يولد إشارتي رنين مغناطيسيتين يقمع كل منهما الآخر حتى تصلا إلى الهدف ، وعند هذه النقطة يزيد تباين كلتيهما بين الورم والأنسجة المحيطة. فإكتشاف السرطان في مراحله المبكرة يعد أمراً بالغ الأهمية .نُشر العمل في 25 مايو في مجلة Nature Nanotechnology.
يمكن استخدام المجسات الكيميائية التي تنتج إشارة التصوير بالرنين المغناطيسي لإستهداف وتصوير الأورام. يعتمد البحث الجديد على ظاهرة تسمى ضبط الرنين المغناطيسي ؛ التي تحدث بين عنصرين مغناطيسيين بمقياس النانو. يعمل أحدهما على تعزيز الإشارة ، والآخر على إطفائها. وقد أظهرت الدراسات السابقة أن الإطفاء (تبريد الإشارة وإخمادها) يعتمد على المسافة بين العناصر المغناطيسية. مما يفتح هذا إمكانيات جديدة للفحص غير الجراحي والحساس لمجموعة متنوعة من العمليات البيولوجية بواسطة التصوير بالرنين المغناطيسي.
وما انشأه الفريق UC Davis من مسبار يولد إشارتي رنين مغناطيستين يقمع كل منهما الآخر حتى يصل إلى الهدف ، وعندها يزيد التباين لكلتا الاشارتين بين الورم والأنسجة المحيطة ؛ هذا ما أسموه بضبط الرنين المغناطيسي ثنائي الاتجاه (TMRET).
بالإضافة إلى برنامج تحليل التصوير المطور بشكلٍ خاص؛ مكّنت الإشارة المزدوجة الباحثين من انتقاء أورام الدماغ في نموذج الفأر (النموذج الرئيسي لدراسة أمراض وصحة الإنسان والثديات بشكلٍ عام) مع زيادة الحساسية بشكل كبير.
وقال المؤلف الكبير يوانبي لي ، الأستاذ المساعد في الكيمياء الحيوية والطب الجزيئي ؛بكلية الطب ومركز السرطان الشامل بجامعة كاليفورنيا في ديفيس “إنه تقدم كبير”. “يمكن أن يساعد هذا في الكشف عن أورام صغيرة جدًا في المرحلة المبكرة.”
المكونان المغناطيسيان للمسبار.
يحتوي المسبار الذي طوره فريق UC Davis على مكونين: الجسيمات النانوية لأكسيد الحديد فوق المغنطيسي (SPIO) ، و pheophorbide a-paramagnetic manganese (P-Mn) ، مغلفة معًا في مظروف دهني. يعطي كل من SPIO و P-Mn إشارات قوية ومنفصلة خلال التصوير بالرنين المغناطيسي ، ولكن طالما أن الإشارت متقاربة ماديًا ، تميل هذه الإشارات إلى إلغاء بعضها البعض أو إخمادها وإطفائها. عندما تدخل الجسيمات إلى نسيج الورم ، ينهار الغلاف الدهني ، وينفصل SPIO و P-Mn ، وتظهر كلتا الإشارتين.
يركز مختبر لي على كيمياء مجسات التصوير بالرنين المغناطيسي وطوَّر المختبر طريقة لمعالجة البيانات وإعادة بناء الصور، والتي يطلق عليها تصوير مُحسَّن مزدوج التباين أو DESI. ولكن للحصول على الخبرة في الآليات الفيزيائية ، تواصل الفريق مع الأساتذة كاي ليو ونيكولاس كورو في قسم الفيزياء بجامعة كاليفورنيا ديفيس ، وساعد الفيزيائيون في توضيح آلية طريقة TMRET وصقل التقنية .
اختبر الباحثون الطريقة في بيئات خلايا سرطان الدماغ والبروستاتا وأيضاً في الفئران. بالنسبة لمعظم تحقيقات التصوير بالرنين المغناطيسي ،لوحظ أنّ تكون الإشارة من الورم أقوى مرتين من تكونها في الأنسجة الطبيعية – “نسبة الورم إلى المعدل الطبيعي” من 2 أو أقل. وباستخدام النانو المزدوج الجديد المتباين ، يمكن أن يحصل لي وزملاؤه على نسبة الورم إلى الأنسجة الطبيعية إلى نسبة تصل إلى 10.
وقال لي إن الفريق مهتم بترجمة البحث إلى استخدام سريري ، على الرغم من أن ذلك سيتطلب عملاً مكثفاً بما في ذلك اختبار السموم وزيادة الإنتاج قبل أن يتمكنوا من التقدم للحصول على الموافقة على الأدوية الجديدة
الاستقصائية.
المصادر:
