Geum.ru

Программа фундаментальных исследований Президиума ран

Вид материалаПрограмма

Содержание


Разработка метода мониторинга опухолей на основе оптической томографии с использованием контрастирующих агентов
Материалы и методы.
Разработка методики аутофлуоресцентной диагностики предопухолевой патологии в гинекологии
Подобный материал:
1   ...   24   25   26   27   28   29   30   31   ...   72

^ РАЗРАБОТКА МЕТОДА МОНИТОРИНГА ОПУХОЛЕЙ НА ОСНОВЕ ОПТИЧЕСКОЙ ТОМОГРАФИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОНТРАСТИРУЮЩИХ АГЕНТОВ




Н.М.Шахова 1,2, Январева И.А.2, Турчин И.В.1, Балалаева И.В.3,1, Деев С.М.4, Здобнова Т.А.4,1

1)Институт прикладной физики РАН; 2) Нижегородская государственная медицинская академия;
3) Нижегородский государственный университет, г.Нижний Новгород
4)Институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, г.Москва


Введение. Развитие методов органосохраняющего лечения злокачественных новообразований, к которым относятся и минимальноинвазивные хирургические технологии, и таргетное консервативное воздействие, является одним из ведущих направлений современной медицины. Проведение органосохраняющего лечения возможно только при ранних стадиях заболевания при условии прецизионной диагностики. В данном проекте проведена разработка подходов к прецизионной диагностике в клинической (ОКТ-кольпоскопия при раке шейки матки) и экспериментальной (создание высокоспецифичных биосовместимых наноразмерных маркеров для диффузионной флуоресцентной томографии - ДФТ) онкологии.

Метод оптической когерентной томографии (ОКТ) уже продемонстрировал возможности в выявлении состояния малигнизации различных локализаций (Dolin L.S, 2004). Повышение диагностической точности может быть достигнуто с использованием контрастирующих веществ и эффекта оптического просветления (Tuchin V.V., 2002).

Важнейшим перспективным применением ДФТ является прижизненное исследование опухолевых тканей у экспериментальных животных с целью уточнения процессов канцерогенеза, механизмов диссеминации и мониторинга реакции опухолей на проводимое лечение. Использование флуоресцентных меток, в том числе и наноразмерных, позволяет существенно увеличить чувствительность метода и контраст получаемого изображения (Turchin I.V., 2006).

^ Материалы и методы. Метод диагностики рака шейки матки, разработанный в проекте, базировался на расширенной кольпоскопии (КС) и ОКТ. КС проводилась с использованием кольпоскопа Karl Zeiss 150 FC. ОКТ данные получены на установке, созданной в ИПФ РАН (г.Н.Новгород). В качестве контрастирующего агентов применялся 3% раствор уксусной кислоты, традиционно используемый при кольпоскопии, для достижения эффекта оптического просветления - биосовместимые гиперосмолярные агенты (глицерин и пропиленгликоль). Исследование выполнено на материале 120 пациенток с различными состояниями шейки матки.

Для разработки высокоспецифичных биосовместимых наноразмерных маркеров для ДФТ использованы мультимерные мини-антитела (Deyev S.M., 2003) и полупроводниковые нанокристалы (квантовые точки). Тестирование проведено методом флуоресцентной микроскопии с использованием микроскопа Axiovert 200 (Karl Zeiss).

Результаты. Разработан метод ОКТ-кольпоскопии, в котором традиционный кольпоскопический тест (апликация 3% раствора уксусной кислоты), позволил выявить дополнительный ОКТ критерий малигнизации, что привело к повышению диагностической точности метода в целом. По результатам "слепого" тестирования метода по распознаванию метаплазия-неоплазия, что является весьма затруднительным как для кольпоскопии (ошибка до 62%, Минкина Г.Н., 2001), так и для стандартной ОКТ (ошибка до 41%, Шахова Н.М., 2004), диагностическая точность составила 86% при чувствительности и специфичности 85 % и 87% соответственно. Локальное применение глицерина позволило в сложных клинических ситуациях повысить чувствительность метода с 81% до 89%, специфичность с 70% до 82%, диагностическую точность с 71% до 83%.

Получены контрастирующие комплексы на основе квантовых точек и мини-антител 4D5. Тестирование комплексов, проведенное на клеточных линиях опухолей SKOV-3 и SKBR-3 in vitro, показало их высокую специфичность с хорошим уровнем контраста.

Заключение. Использование контрастирующих агентов позволяет повысить чувствительность и специфичность методов оптического биоимиджинга.


^ РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ АУТОФЛУОРЕСЦЕНТНОЙ ДИАГНОСТИКИ ПРЕДОПУХОЛЕВОЙ ПАТОЛОГИИ В ГИНЕКОЛОГИИ




В.В. Смирнов1), Е.Г. Новикова3), Аполихина 2), И.А., Е. Д. Денисова2),

О.И. Трушина3) , Н.Н.Булгакова1), К.А. Верещагин1)

1)Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН,
2)Кафедра акушерства, гинекологии и перинатологии

ФППО ГОУ ВПО ММА им. И.М. Сеченова,

3)Московский научно-исследовательский онкологический институт им. П.А. Герцена


На протяжении последних лет наблюдается тревожная тенденция роста заболеваемость раком шейки матки среди молодых женщин в возрастной группе до 40 лет. Особенно заметный рост наблюдается в группе женщин моложе 29 лет, т.е. в репродуктивно значимой и социально активной части населения. В этой связи актуальной проблемой современной гинекологии является разработка новых подходов к ранней диагностики рака слизистых оболочек нижних отделов женской половой сферы, поскольку ранняя диагностика позволяет проводить органосохраняющее лечение.

В последние годы как в нашей стране, так и за рубежом активно исследуются новые виды диагностики предрака и раннего рака, основанные на современных оптических технологиях. Их основным достоинством является возможность неинвазивного получения информации о различных биохимических и структурных изменениях, происходящих в тканях на ранних стадиях опухолевой трансформации. К числу таких методов относятся флуоресцентные методы, которые позволяет распознавать злокачественные поражения по индуцированной световым излучением характерной флуоресценции эндогенных или экзогенных флуорофоров биологических тканей. Высокая чувствительность флуоресцентных методов в выявлении предопухолевой и опухолевой патологии слизистых оболочек дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта, мочевого пузыря показана во многих клинических исследованиях, как в нашей стране, так и зарубежом1).

Основной целью нашего исследования была разработка методики аутофлуоресцентной диагностики предопухолевой патологии вульвы, влагалища и шейки матки, ассоциированной с высокоонкогенными типами вирусов папилломы человека. В качестве метода исследования применяли метод локальной флуоресцентной спектроскопии (ЛФС) при возбуждении флуоресценции в трех спектральных областях (405, 532 и 638 нм). Измерения спектров аутофлуоресценции нормальных и патологических тканей производили в спектральном диапазоне 420-800 нм, где флуоресцирует большинство эндогенных флуорофоров биологических тканей. Для выявления характерных спектральных различий между нормальными и патологическими тканями, полученные массивы данных анализировали с помощью специализированных программных продуктов. Показано, что наиболее информативными являются спектры аутофлуоресценции при возбуждении в синей и зеленой областях. При возбуждении в красной области спектры аутофлуоресценция указанных тканей практически не регистрируется. По результатам проведенных исследований проведена оценка различных алгоритмов расчетов эффективных диагностически-значимых спектральных параметров, которые могут иметь прогностическое значение в оценке процесса развития предопухолевой трансформации слизистых оболочек шейки матки.


1) В.В. Соколов, В.И.Чиссов, Е.В.Филоненко, Л.В.Телегина Н.Н. Булгакова. «Флуоресцентная диагностика начального центрального рака легкого», Пульмонология, 2005, №1, стр.107-116.