Neue Kontrastmittel für die frühzeitige Diagnose von hirnmetastasen

Eine Gruppe von Wissenschaftlern unter der Leitung von Leif Schröder vom Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) haben einen Weg gefunden, erkennen von Metastasen in bestimmte Arten von Krebs im Gehirn in einem frühen Stadium mit nur geringen Mengen von Kontrastmittel. Zu diesem Zweck verwendet das team ein synthetisches Molekül, das zu erkennen hilft die Bildung neuer Blutgefäße, die Herstellung viel aufwendiger Bildgebung möglich ist als mit den herkömmlichen Methoden der Diagnose. Die Ergebnisse wurden jetzt veröffentlicht in Advanced Biosystems.

Einige Arten von Krebs, einschließlich Brustkrebs—das kann induzieren die Bildung von hirnmetastasen. Die Entwicklung von neuen kleinen Blutgefäßen (Kapillaren) ist ein frühes Zeichen der anormalen Gewebe-Veränderungen. Herkömmliche Kontrastmittel verwendet, die in der Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT) zur Untersuchung des Gehirns sind nicht geeignet für die direkte und Früherkennung von neu bildenden Zellen. „Für diese müssen wir ein Kontrastmittel, das erhöht die Empfindlichkeit der MRT erheblich verbessert den Kontrast-Struktur, und das ist nur notwendig, die in winzigen Mengen“, erklärt FMP-Forscher Dr. Leif Schröder.

Seine Gruppe arbeitet seit langer Zeit an der Entwicklung neuer Kontrastmittel zur Erkennung von künstlich magnetisiert xenon im Gewebe und verursachen, dass Signale auch in kleinen Mengen. In seinen Bemühungen um die Schaffung eines Kontrastmittel besonders geeignet für die Verwendung in vaskulären Zellen die so genannte Blut-Hirn-Schranke, der Physiker war in der Lage zu zeichnen Sie auf Vorleistungen von seinem FMP-Kollege Dr. Margitta Dathe, die entwickelt hatte, die eine ähnliche Struktur für Medikamenten-transport, um diese Zellen in der inneren Gefäßwände des Gehirns. Diese Peptid-Struktur bildet sogenannte Mizellen, Aggregate von rund 19 Moleküle, cluster spontan.

Nutzen Mizellen, die für diagnostische Zwecke, Schroeder und sein team hatten Sie verändert: „Wir eingefügt molekulare Käfige—synthetische Moleküle geformt wie eine hohle Fußball—können wir vorübergehend füllen mit xenon. Wir waren deshalb in der Lage, zu ‚Schalter auf‘ 19-xenon-Ladungen pro micelle für den Bildkontrast, so dass wir direkt visualisieren diese Art von tumor bildenden Zellen“, berichtet Leif Schröder.

Erstens, er und sein team untersuchten, ob die modifizierte version der Struktur, entwickelt von Margitta Dathe wäre noch bilden micellen. „Zum Glück, die Moleküle verhielten sich auf die gleiche Weise, trotz der insertion der Käfige, und die gebildeten micellen, bestehend aus 19 Einheiten, die jeweils,“ die Forscher schreibt. Die Mizellen wurden, dann soll die Interaktion mit großen Mengen von xenon.

Eine hohe lokale Dichte der Käfige ist Voraussetzung für die Visualisierung von Blutgefäß-Zellen in der MRT. In einem weiteren Schritt testeten die Forscher, ob xenon geben könnte die Käfige im inneren der Moleküle—auch dies erwies sich als erfolgreich. Schroeder untersucht, wie Mizellen, ausgestattet mit xenon-Verhalten in beiden Zellkulturen, von denen umfasste Gehirnzellen. In diesem Fall werden die Mizellen andocken an das Blutgefäß-Zellen und beschriftet Sie—die neu entwickelte Kontrastmittel gearbeitet. Um zu überprüfen, Ihre Erkenntnisse, Leif Schröder auch getestet, die Mizellen in aortalen Zellen. Da diese Art der Zelle ist anders strukturiert, jedoch gab es viel weniger Bindung von Mizellen in diesem Fall.

Der Vorteil der neuen Methode ist, dass die Ausbreitung von bösartigen Tumoren des Gehirns können frühzeitig erkannt werden, bevor das auftreten von weit verbreiteten Metastasen. Dies ist, weil, wenn Metastasierung Auftritt, ist Hirnareale zeigen eine verstärkte Bildung von Blutgefäßen, die erforderlich sind, um Nährstoffen zu versorgen, um Tumorgewebe. Im Fall von Brustkrebs, diese Art der Metastasierung ist Häufig mit einer schlechten Prognose verbunden. Blutgefäße absorbieren die Mizellen entwickelt von Schroeder und Dathe, team-und xenon-ermöglicht den Prozess des neuen Schiffes Bildung visualisiert werden, die direkt in einem frühen Stadium. Konventionelle Methoden, die für die Kennzeichnung bestimmter Zellen für die MRT sind viel weniger empfindlich. Ein Vergleich zeigte, dass alternativen mit Fluor-Kontrastmittel sind rund 16.000-mal weniger effizient ist.