روشی جدید برای تجسم سرطان مغز _اخبار روانشناسی جزیره ذهن

محققان بیمارستان بریگهام و زنان، یکی از اعضای مؤسس Mass General Brigham، و انستیتوی فناوری ماساچوست (MIT) با استفاده از یک فناوری میکروسکوپی جدید به نام آسیب‌شناسی گسترش جمعیت زدایی (dExPath) تصاویری با جزئیات بی‌سابقه از بافت سرطان مغز رونمایی کردند. یافته ها، منتشر شده در پزشکی ترجمه علوم، بینش جدیدی در مورد توسعه سرطان مغز، با پیامدهای بالقوه برای پیشبرد تشخیص و درمان بیماری های عصبی تهاجمی ارائه می دهد.

در گذشته، ما به میکروسکوپ‌های گران‌قیمت و با وضوح فوق‌العاده تکیه می‌کردیم که فقط آزمایشگاه‌های دارای بودجه بسیار خوب می‌توانستند از عهده آن برآیند، برای استفاده از آن‌ها به آموزش‌های تخصصی نیاز داشتند و اغلب برای آنالیزهای با توان بالای بافت‌های مغز در سطح مولکولی غیرعملی بودند. پابلو والدز، MD، PhD، فارغ التحصیل جراحی مغز و اعصاب در Brigham و نویسنده اصلی این مطالعه. این فناوری تصویربرداری با وضوح فوق‌العاده قابل اعتماد را به کلینیک می‌آورد و دانشمندان را قادر می‌سازد تا بیماری‌های عصبی را در سطحی که قبلاً به دست نیامده در مقیاس نانو بر روی نمونه‌های بالینی معمولی با میکروسکوپ‌های معمولی مطالعه کنند.»

محققان قبلاً برای تصویربرداری از ساختارهای نانومقیاس در سلول‌ها و بافت مغز بر میکروسکوپ‌های پرهزینه و با وضوح فوق‌العاده تکیه می‌کردند، و حتی با پیشرفته‌ترین فناوری‌ها، اغلب برای گرفتن مؤثر این ساختارها در سطح نانو تلاش می‌کردند.

Ed Boyden، PhD، پروفسور Y. Eva Tan در نوروتکنولوژی در MIT و یکی از نویسندگان ارشد این مطالعه، پرداختن به این مشکل را با برچسب زدن به بافت‌ها و سپس اصلاح شیمیایی آن‌ها برای ایجاد امکان گسترش فیزیکی یکنواخت بافت‌ها آغاز کرد. با این حال، این فناوری گسترش بسیار دور از ایده آل بود. دانشمندان با تکیه بر آنزیم‌های معروف به پروتئازها برای تجزیه بافت دریافتند که این درمان شیمیایی با آنزیم‌ها، پروتئین‌ها را قبل از تجزیه و تحلیل از بین می‌برد و تنها یک اسکلت از ساختار اصلی باقی می‌ماند و فقط برچسب‌ها را حفظ می‌کند.

Boyden و E. Antonio Chiocca، MD، PhD، کرسی جراحی مغز و اعصاب در Brigham and Women’s Hospital و نویسنده ارشد در این مطالعه، در طول دوره آموزشی خود به عنوان یک جراح مغز و اعصاب، به والدز راهنمایی کردند تا شیمی های جدیدی را با dExPath ایجاد کند تا به این مشکلات بپردازد. محدودیت های فناوری توسعه اصلی

فناوری جدید آن‌ها با قرار دادن بافت‌ها در ژل و «نرم‌کردن» بافت‌ها با یک درمان شیمیایی خاص که ساختارهای پروتئینی را بدون تخریب آن‌ها جدا می‌کند و به بافت‌ها اجازه انبساط می‌دهد، از نظر شیمیایی اصلاح می‌کند. این یافته‌های هیجان‌انگیزی را برای محققان MIT و Brigham فراهم کرد، که به طور معمول از آنتی‌بادی‌های موجود تجاری برای اتصال به نشانگرهای زیستی و روشن کردن آنها در یک نمونه استفاده می‌کنند. با این حال، آنتی بادی ها بزرگ هستند و در بسیاری از مواقع نمی توانند به راحتی به ساختارهای سلولی برای رسیدن به هدف خود نفوذ کنند. اکنون، با جدا کردن پروتئین‌ها با dExPath، همین آنتی‌بادی‌هایی که برای رنگ‌آمیزی استفاده می‌شوند، می‌توانند به فضاها نفوذ کنند تا پروتئین‌هایی را در بافتی که قبل از انبساط قابل دسترسی نبودند، ببندند، و ساختارهای نانومتری یا حتی جمعیت‌های سلولی را که قبلا پنهان شده بودند برجسته کنند.

“مغز انسان چندین محافظ برای محافظت از خود در برابر عوامل بیماری زا و سموم محیطی دارد. اما این عناصر مطالعه فعالیت مغز را چالش برانگیز می کند. این می تواند کمی شبیه رانندگی با ماشین از میان گل و لای و گودال باشد. ما نمی توانیم به ساختارهای سلولی خاصی دسترسی پیدا کنیم. E. Antonio Chiocca، MD، PhD، رئیس بخش جراحی مغز و اعصاب در Brigham، گفت: مغز به دلیل موانعی که بر سر راه وجود دارد. این یکی از دلایلی است که این فناوری جدید می‌تواند تا این حد تغییر کند. اگر بتوانیم تصاویر دقیق‌تر و دقیق‌تری از بافت مغز بگیریم، می‌توانیم نشانگرهای زیستی بیشتری را شناسایی کنیم و برای تشخیص و درمان بیماری‌های تهاجمی مغز مجهزتر باشیم.»

برای تأیید اثربخشی dExPath، تیم Boyden و Chiocca این فناوری را بر روی بافت مغز انسان سالم، بافت‌های سرطان مغز با درجه بالا و پایین، و بافت‌های مغزی تحت تأثیر بیماری‌های عصبی از جمله بیماری‌های آلزایمر و پارکینسون به کار بردند. محققین بافت را برای نشانگرهای زیستی خاص مغز و بیماری رنگ آمیزی کردند و تصاویری را قبل و بعد از گسترش نمونه ها با dExPath ثبت کردند.

نتایج انبساط یکنواخت و ثابت بافت را بدون اعوجاج نشان داد که امکان تجزیه و تحلیل دقیق ساختارهای پروتئینی را فراهم کرد. علاوه بر این، dExPath به طور موثر سیگنال های فلورسنت را در بافت مغز به نام لیپوفوسسین حذف کرد، که تصویربرداری از ساختارهای درون سلولی در بافت های مغز را بسیار دشوار می کند و کیفیت تصویر را بیشتر افزایش می دهد. علاوه بر این، dExPath سیگنال‌های فلورسنت قوی‌تری برای برچسب‌گذاری بهبود یافته و همچنین برچسب‌گذاری همزمان تا 16 نشانگر زیستی در همان نمونه بافت ارائه کرد. نکته قابل توجه، تصویربرداری dExPath نشان داد که تومورهایی که قبلاً به عنوان “درجه پایین” طبقه بندی می شدند دارای ویژگی های تهاجمی تر و جمعیت سلولی بودند، که نشان می دهد تومور می تواند بسیار خطرناک تر از حد انتظار شود.

dExPath در حالی که امیدوارکننده است، قبل از اینکه بتواند به تشخیص بیماری‌های عصبی مانند سرطان مغز کمک کند، نیاز به اعتبارسنجی در اندازه‌های نمونه بزرگ‌تر دارد. والدز تأکید می کند که اگرچه هنوز در مراحل اولیه است، اما تیم او آرزو دارد که این فناوری در نهایت به عنوان یک ابزار تشخیصی عمل کند و در نهایت نتایج بیمار را افزایش دهد.

والدس که اکنون استادیار جراحی مغز و اعصاب و جنی است، گفت: “امیدواریم که با این فناوری، بتوانیم در سطوح نانو، عملکرد پیچیده تومورهای مغزی و تعامل آنها با سیستم عصبی را بدون وابستگی به تجهیزات آزمایشگاهی بسیار گران قیمت درک کنیم.” کرسی ممتاز سیلی در علوم اعصاب در واحد پزشکی دانشگاه تگزاس. “دسترسی dExPath تصویربرداری با وضوح فوق العاده را برای درک پردازش بیولوژیکی در سطح نانومتری در بافت انسانی در عصب انکولوژی و بیماری های عصبی مانند آلزایمر و پارکینسون به ارمغان می آورد و حتی یک روز می تواند استراتژی های تشخیصی و نتایج بیمار را بهبود بخشد. “

https://www.sciencedaily.com/releases/2024/01/240131183537.htm

ممکنه براتون جالب باشه که...

پست های محبوب

دیدگاهتان را بنویسید