Oddzielenie metabolizmu i układu naczyniowego w nowotworach ujawnione za pomocą nowatorskiej mikroskopii komórek włośniczkowych
Multidyscyplinarny zespół z Harvard Medical School, Duke University i Massachusetts General Hospital opracował dwuskalowy mikroskop włośniczkowy (CapCell), rewolucyjne narzędzie do wizualizacji metabolizmu nowotworu i dynamiki naczyń. Innowacja ta, opublikowana w BME Frontiers, stawia czoła krytycznym wyzwaniom w leczeniu nowotworów poprzez ilościowe określenie przestrzennej i czasowej heterogeniczności mikrośrodowisk nowotworu. Guzy nie są jednolite; obejmują różnorodne regiony o różnej aktywności metabolicznej i dopływie krwi. Ta heterogeniczność jest główną przyczyną niepowodzeń leczenia i nawrotów. Nowo opracowany mikroskop CapCell pozwala sprostać temu wyzwaniu, łącząc obrazowanie szerokokątne, które rejestruje wielkoskalowe wzory w całym guzie, z obrazowaniem o wysokiej rozdzielczości, które pozwala uzyskać zbliżenie cech komórkowych i mikroregionalnych. W tym badaniu zespół wykorzystał platformę do monitorowania mysich modeli raka piersi (guzy 4T1) przed i po leczeniu kombretastatyną A-1 (CA1), środkiem zaburzającym pracę naczyń. System śledził kluczowe wskaźniki metaboliczne – potencjał błony mitochondrialnej (przy użyciu TMRE) i wychwyt glukozy (przy użyciu 2-NBDG) – wraz ze szczegółowymi mapami gęstości i rozmieszczenia naczyń krwionośnych. Odkrycia odsłoniły złożony, dynamiczny związek między siecią naczyniową guza a jego zachowaniem metabolicznym. Natychmiast po pierwszym zabiegu CA1 zarówno ogólny metabolizm, jak i gęstość naczyń znacznie spadły. Co ciekawe, w mikroregionach wysoka aktywność mitochondriów była powiązana z obszarami o gęstym układzie naczyniowym, podczas gdy podwyższony wychwyt glukozy był częstszy w obszarach słabo unaczynionych, co podkreślało wyraźne adaptacje metaboliczne oparte na warunkach lokalnych. Krytyczną obserwacją było to, że druga dawka CA1, podana kilka dni później, miała minimalny dodatkowy wpływ na metabolizm nowotworu. Do tego późniejszego punktu czasowego aktywność metaboliczna w dużej mierze powróciła do poziomu wyjściowego, mimo że sieć naczyniowa pozostała rzadka i nie regenerowała się odpowiednio. Sugeruje to czasowe oddzielenie zaopatrzenia naczyń od funkcji metabolicznych. System CapCell oferuje 12-krotny wzrost mocy optycznej w przypadku obrazowania o wysokiej rozdzielczości poprzez koncentrację światła w określonym polu widzenia, co znacznie poprawia wykrywanie sygnału w przypadku słabej fluorescencji metabolicznej. Stosunkowo prosty sprzęt umożliwia jego dostosowanie do różnych warunków laboratoryjnych i potencjalnie klinicznych. Patrząc w przyszłość, badacze planują zintegrować dodatkowe sondy w celu zbadania metabolizmu lipidów i roli komórek odpornościowych w mikrośrodowisku nowotworu, co pozwoli lepiej wyjaśnić złożoną konkurencję ekologiczną napędzającą postęp i oporność nowotworu. Źródło: Numer czasopisma: Sunassee, ED i in. (2025). Ilościowe określenie czasoprzestrzennej heterogeniczności metabolizmu nowotworu i układu naczyniowego za pomocą wieloparametrycznego mikroskopu punktowego. Granice BME. DOI: 10.34133/bmef.0207. https://spj.science.org/doi/10.34133/bmef.0207
已Opublikowany: 2026-01-21 16:21:00
źródło: www.news-medical.net
