Forscher erfassen die ersten Bilder von Sauerstoff in der Krebs-Tumoren während der Strahlentherapie

Sauerstoff in der Krebs-Tumoren ist bekannt, dass ein wichtiger Faktor, der hilft, Strahlentherapie erfolgreich sein. Hypoxie, oder die Verschwendung von Sauerstoff, in soliden Tumoren ist auch gedacht, um ein wichtiger Faktor im Widerstand gegen die Therapie. Es ist jedoch schwer zu überwachen tumor-Oxygenierung, ohne invasive Probenahme von Sauerstoff-Verteilungen während des gesamten Gewebes, oder ohne Mittelung über die gesamte tumor, in der Erwägung, dass der Sauerstoff sehr heterogener innerhalb eines Tumors.

Ein Forscherteam an der Dartmouth sowie der Dartmouth-Hitchcock Norris Cotton Cancer Center, geführt von Brian Pogue, Ph. D., entwickelt hat, der erste nicht-invasive Möglichkeit, direkt zu überwachen Sauerstoff-Verteilungen innerhalb des Tumors genau zu dem Zeitpunkt, wenn die Strahlentherapie ist passiert. Mit der Injektion eines Sauerstoff-Sonde Medikament, PtG4, Sie sind in der Lage, Bild die Verteilung von Sauerstoff von innerhalb des Tumors. Die Methode misst die Lumineszenz-Lebensdauer von PtG4, während es aufgeregt durch die Cherenkov-Strahlung, die von der Strahlentherapie. Das Medikament, PtG4, bleibt in den tumor ist für mindestens eine Woche, und arbeitet für die Bildgebung wiederholt.

„Die Bildgebung ist alles getan, ohne jede zusätzliche Strahlung, indem man einfach eine Kamera zur überwachung der Emissionen während der Strahlentherapie“, erklärt Pogue. „Nach zwei tumor-Linien, die bekannt ist, reagiert auf Strahlung und ist bekannt resistent zu sein, konnten wir sehen, die Unterschiede in der Oxygenierung des Tumors, die reflektieren deren Unterschiede in der Reaktion.“ Das team der Ergebnisse, „Gewebe-pO2-Distributionen in Xenograft-Tumoren Dynamisch visualisiert von Cherenkov-Erregte Phosphoreszenz während Fraktionierter Strahlentherapie“ werden neu veröffentlicht in Nature Communications, die von lead-Autor, Xu Cao.

Pogue ‚ s team ist in der Lage zu erfassen Sauerstoffversorgung der Bildgebung durch spezielle Technologie. „Wir haben eine einzigartige Reihe von Zeit-gated Kameras in unserer Strahlentherapie-Abteilung, die für die Cherenkov-basierten strahlendosimetrie, aber wir haben Sie genutzt, für diese zusätzliche überwachung der Sauerstoff in den Tumoren unter der Behandlung“, sagt Pogue. „So dass der Zugriff auf diese spezialisierten Cherenkov-Kameras der Messungen möglich.“ Pogue ‚ s-team auch zusammen mit Professor Sergei Vinogradov und sein team an der Universität von Pennsylvania Perelman School of Medicine, wer produziert die PtG4 und unterstützt die Arbeit mit Drogen-Charakterisierung und mitbetreuung der Studie.

Pogue Hoffnungen zu entwickeln, die das tumor-monitoring-Fähigkeit, sich in ein nützliches klinisches Hilfsmittel verwendet, um zu verfolgen tumor Reaktion auf die Bestrahlung, vor allem Tumoren, die bekannt sind, um hypoxischen. Mit solchen Informationen, die zum Zeitpunkt der Behandlung hilfreich sein könnten, Einfluss auf die Behandlung Entscheidungen wie die Erteilung einer Strahlung steigern wo Sie benötigt wird. „Wenn ein patient bekommt eine Strahlentherapie, die Behandlung sollte so gestaltet werden, direkt zu nutzen, so viele Informationen über den Patienten tumor wie möglich“, sagt Pogue. „Heute nutzen wir die Form der tumor und das Gewebe um ihn herum. Wir müssen aber auch darüber nachdenken, mithilfe von Messungen der tumor-Stoffwechsel, denn dieser beeinflusst den Erfolg der Behandlung als gut. Zukunft der Strahlentherapie-Behandlungen sollten idealerweise integrieren metabolische Funktionen, wie der Oxygenierung des Tumors, wenn die Behandlung geplant ist oder geliefert werden.“