Учёные разработали новую ультразвуковую методику, которая позволяет наблюдать за тем, как злокачественная опухоль внутри мозга «оседается» и изменяет окружающую ткань. В исследованиях на мышах учёные наблюдали процесс роста глиобластомы глубоко в мозге и пытались зафиксировать три взаимосвязанные составляющие: сам tumour, перестройку сосудов и связанные с ней динамики мозговой активности. По словам команды под руководством химика Михаила Шапиро из Калтеха, такое трёхмерное наблюдение в живых животных с сохранением сознания даёт новый уровень точности для изучения нейроонкологических процессов и разработки новых подходов к лечению, что отмечено в статье в журналe iScience.

Эксперимент проходил следующим образом: tumour был сопровождаем бактерийными генами, которые заставили часть клеток глиобластомы образовывать пузырьки газа для хорошей визуализации под ультразвуком. Затем эти клетки encapsулировали в гидрогелевый фантом, чтобы проверить, не мешает ли такой эффект распознаванию опухоли в ультразвуке до переноса в мозг. После успешных испытаний материал чёрной огранки был введён в мозг левого таламуса трёх мышей. допустимые выводы о трёхразовой системе согласованы с данными за 11 дней наблюдений.

В ходе тримодального ультразвука опухоль визуализировалась как оранжево‑красное образование, а рядом — белые сосуды и зелёные участки мозговой активности, зависящие от зрения. За 11 дней роста опухоли исследователи смогли увидеть, как она толкает соседнюю латеральную генеративную ядроюку (LGN) и тем временем связывает изменение притока крови в окружающей ткани. В одном из трёх животных изменение кровотока было статистически значимым лишь по одному боку, а в другом — на обеих сторонах. Эти наблюдения стали частью подтверждения возможного «гнезда» опухоли и её влияния на сосудистую сеть.

В дальнейшей части текста подчёркнута ограниченность такого док‑производного эксперимента: это прво‑показательное исследование на трёх мышах и модель глиобластомы не повторяет полную сложность рака у человека. Указывается на необходимость проверки на большем числе животных и в более реалистичных моделях, а также на возможность применения метода для наблюдения реакции мозга и сосудов на лечение. Также отмечено, что до сих пор не существует методики, которая бы объединяла рост опухоли, перестройку сосудов и гемодинамику нейронной активности в одной регистрации с сопоставимой разрешающей способностью.

Будущие исследования могут использовать метод для наблюдения за тем, как мозг и сосуды реагируют на терапию, и возможно — как именно опухоль рассыпается «веточками» под воздействием лечения. Авторы говорят, что целью является не только увидеть, растёт ли опухоль, но и как меняются связи и ответ организма на манипуляции с кровью в окрестностях опухоли. Такую работу планируют продолжать в тестах на большем числе животных и с более реалистичными моделями. опубликованные данные обозначены в iScience.