Technologická dobrodružství při zobrazování živých organismů

Centrum pokročilého preklinického zobrazování (Center of Advanced Preclinical Imaging, CAPI), které bylo na 1. lékařské fakultě Univerzity Karlovy v Praze (1. LF UK) založeno počátkem února, bude sloužit pro preklinický výzkum nutný pro vývoj nových léčiv.

Jedná se o největší technologickou investici na půdě UK od dob založení univerzity Karlem IV. „Vybudování propojeného komplexu souvisejících technologií je největší strategickou investicí do vědeckého vybavení naší fakulty v její novodobé historii. Náklady na vybudování centra, v nichž je zahrnut nákup technologií a přístrojů včetně stavební a technické přípravy, představují přibližně 136 milionů korun. Pracoviště vzniklo za podpory Operačního programu Výzkum a vývoj pro inovace (VaVpI),“ uvedl děkan 1. LF UK prof. Aleksi Šedo a dodal: „V experimentální oblasti se dostáváme na ostří dnešní vědy. Budeme moci zkoumat v onkologii, imunologii, hematoonkologii a v řadě dalších disciplín. Některé ze zobrazovacích metod jsou naše originály, v jejich dalším vývoji budeme i nadále pokračovat ve spolupráci s výrobcem, aby se postupně dostávaly do klinické medicíny.“

Třetí na světě

Unikátní zobrazovač magnetických částic (magnetic particle imager, MPI), který využívá zcela novou tomografickou technologii zobrazování paramagnetických částic, lze jeho významem přirovnat k objevu rentgenových paprsků. Jak vysvětlil vedoucí centra zobrazování RNDr. Luděk Šefc, technologie MPI umožňuje zobrazování tomografickou 3D zobrazovací technikou s vysokou rychlostí snímání (až 46 obrazů/s). V kombinaci s magnetickou rezonancí (MRI) nebo počítačovou tomografií (CT) umožní s vysokou přesností a citlivostí sledovat pozici superparamagnetických nanočástic, které lze vstříknout do krevního oběhu a ten vykreslit. Je také možné nanočásticemi označit buňky nebo makromolekuly a sledovat jejich pohyb a distribuci v organismu. MPI je 1000krát rychlejší než PET a 100krát citlivější než MRI. Metoda je velmi citlivá a nepůsobí sledovanému objektu radiační zátěž. Nevyžaduje ani použití jodových sloučenin, které jsou sice potřebné ke zvýšení kontrastu, ale často způsobují vážné alergické reakce.

Zobrazení více metod najednou

Vědci budou moci vyšetřovat malá laboratorní zvířata komplexem různých zobrazovacích metod. „Centrum je jedinečné v tom, že zde lze vyšetřovaný organismus zobrazit všemi metodami a získané obrazy vzájemně sloučit. Zjistíme tak mnohem více informací o pozorovaném objektu zájmu. Takováto multimodální vyšetření obvykle zahrnují překryv maximálně tří až čtyř metod, v našem centru jich však bude možné sloučit až šest různých,“ řekl Luděk Šefc. Například při pozorování nádoru mohou vědci současně znázornit nádor (pomocí PET) v pozici podle kostry (CT), měkkých orgánů (MRI), cévního řečiště (MPI), pozorovat množství mrtvých buněk (SPECT) a také třeba akumulaci fluorescenčně značených imunitních buněk (optické zobrazení).

Hudba budoucnosti

Protože na 1. LF UK jde teprve o třetí komerční instalaci takového přístroje na světě, budou se čeští vědci podílet na tvorbě aplikací pro tuto metodu. Centrum je dle slov Luďka Šefce otevřené všem vědcům. Stalo součástí konsorcia Czech-BioImaging, které sdružuje nejvýznamnější vědecké instituce, jež se biotechnologickým zobrazováním u nás zabývají, i členem Euro-BioImaging, které zahrnuje všechny důležité zobrazovací instituce v celé Evropě. Předpokládá se, že v budoucnu bude technologie MPI využívána nejen v preklinickém výzkumu, ale velký přínos by měla znamenat i v humánní medicíně. Přístroje by měly být instalovány na velkých klinikách. Po nástřiku magnetického kontrastu bude možné sledovat a vytvořit obraz cévního řečiště pacienta. V případě ucpání cévy pak bude možné najít místo, kam lze umístit stent, a cévy zprůchodnit. „Technologie by měla odstranit nevýhody nyní používaných metod, zejména zátěž pro organismus pacienta. MPI totiž umožní netoxickou angiografii. Dosud je při vyšetření CT používán jodový kontrast. Například pacienti s chronickým poškozením ledvin mají při tomto vyšetření asi 30procentní riziko vážného poškození ledvin, což ztrojnásobuje jejich úmrtnost. Magnetický kontrast používaný MPI je nejen netoxický, ale u pacientů s poškozením ledvin je dokonce schválený,“ vysvětlil vedoucí centra Šefc.
Další možností využití MPI v blízké budoucnosti je magnetické označení lékových nosičů. Centrum tak umožní transfer technologií mezi akademickou obcí a farmaceutickým průmyslem, který zde bude moci testovat své nové léky a sledovat jejich účinnost a bezpečnost. Jak uzavřel děkan Šedo, považuje za průlomové, že se na implementaci metody do klinické praxe 1. LF UK podílí.

Ohodnoťte tento článek!