Учёные разработали белковый контрастный препарат для магнитно-резонансной томографии (МРТ), который позволяет выявлять инвазивный рак лёгких и метастазы на более ранних стадиях, чем стандартные методы визуализации. Технология способна обнаруживать опухоли и вторичные очаги размером от 1 миллиметра. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
Препарат получил название hProCA32.Collagen и нацелен на коллаген I типа — структурный белок, содержание которого повышается в агрессивных опухолях лёгких и метастатических поражениях. В доклинических экспериментах с его помощью исследователи обнаруживали и измеряли небольшие опухоли в лёгких, надпочечниках и почках. Одновременно метод позволял отслеживать биологические признаки, связанные с инвазией и дальнейшим распространением опухоли.
«Рак лёгких часто диагностируют только после того, как он уже распространился, когда возможности лечения становятся более ограниченными», — сказала заслуженный профессор биохимии и биофизической химии Университета штата Джорджия Дженни Ян. По её словам, новая технология выявляет малые опухоли и скрытые метастазы без радиационного облучения, а также помогает оценить агрессивность заболевания и вероятность его распространения, что потенциально снижает потребность в инвазивной биопсии.
Подход основан на обнаружении аномального формирования коллагена в микроокружении опухоли. Ранее команда Ян создала похожий агент, ориентированный на биомаркер рака CXCR4, однако новый препарат распознаёт изменения коллагена. Особенно результативной методика оказалась при агрессивных аденокарциномах лёгких с определёнными мутациями: такие опухоли нередко устойчивы к существующей терапии и склонны поражать несколько органов.
Работу выполнили специалисты Университета штата Джорджия, Университета Эмори, Университета Алабамы в Бирмингеме и других организаций. Группа Ян, включая первых соавторов Донгджуна «Даррена» Ли и Олувабуколу «Софию» Бамишайе, разработала контрастный агент и методику точной МРТ, а исследования визуализации прошли в Центре передовой трансляционной визуализации Университета штата Джорджия. Учёные из Университета Эмори предоставили модели рака и экспертизу в области онкологии, а специалисты из Университета Алабамы в Бирмингеме занимались физикой визуализации и дополнительным анализом данных.
«Это меняет правила игры в диагностике рака и персонализированной медицине», — заявила Ян. Технология может помочь выявлять пациентов с высоким риском, выбирать лечение и отслеживать его результативность по изменениям коллагена в первичных опухолях и метастазах. Как сообщает Университет штата Джорджия, компания InLighta Biosciences, основанная Ян и получившая лицензию на связанную с разработкой интеллектуальную собственность, готовит технологию к клиническому применению; исследователи также работают над заявкой на исследование нового препарата для Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. Проект частично финансировался Национальными институтами здравоохранения, а также по программам поддержки малого бизнеса SBIR и STTR.