K čemu všemu mohou být vhodné nanodiamanty, ukazuje další práce skupiny Petra Cíglera z ÚOCHB ve spolupráci s týmem Mariána Hajdúcha z Ústavu molekulární a translační medicíny Lékařské fakulty Univerzity Palackého. Ti se je ve své nejnovější studii rozhodli využít k přesnějšímu zobrazování nádorů vhodných k chirurgickému odstranění, jako je tomu např. u karcinomu prsu.
Při chirurgickém odstranění nádoru je třeba odstranit nejen samotný karcinom, ale také zasažené lymfatické uzliny, skrze něž se rakovinné buňky šíří do těla. Na rozdíl od samotného nádoru je však odhalení a zobrazení uzlin výrazně složitější, mj. proto, že jsou velmi malé. Standardně se k jejich zobrazení využívá například metody radioaktivního značení, která však představuje pro tělo i pro lékaře radiační zátěž. Poskytuje také pouze nízké rozlišení, což vede k tomu, že se při zákroku se zasažená tkáň neadekvátně odstraní, ať už tím, že se jí odstraní zbytečně moc, nebo naopak že její část v těle zůstane.
Tým Petra Cíglera se dlouhodobě věnuje studiu a vývoji fluorescenčních nanodiamantů, které je možné dopravovat po těle na potřebné místo a tam využít pro zobrazování a diagnostiku. Jejich hlavní výhodou je nízká toxicita, která usnadňuje využití v živém organismu, a také užitečné optické vlastnosti. Nanodiamanty při ozáření červeným světlem, které prochází živou tkání, vyzařují fluorescenci, kterou je možné citlivě snímat a přesně tak odhalit jejich pozici.
Vědci nyní úspěšně připravili nový typ nanodiamantů, které se váží na konkrétní receptor vyskytující se pouze v lymfatických uzlinách propojených se samotným nádorem, konkrétně na makrofágy a dendritické buňky, které se v uzlinách specializují na zachytávání a likvidování nádorových buněk. Nanodiamanty se ně naváží a svou fluorescencí tak odhalí místo uzliny, v níž se nachází rakovinné buňky uvolňující se z nádoru. Toho lze pak využít během operačního zákroku a zobrazené lymfatické uzliny spolu s nádorem odstranit.
Toto zobrazení poskytuje významně vyšší rozlišení než běžně využívané radioaktivní značení. Nezanedbatelnou výhodou tohoto přístupu je i to, že se nanodiamanty usazují pouze v místech, která se následně chirurgicky odstraní, takže nezůstávají po zákroku v těle.
Vědcům z ÚOCHB a ÚMTM se jako prvním podařilo ověřit tuto metodu nejen na buňkách, ale přímo v organismu na pokusných myších. Metoda má potenciál usnadnit operativní odstraňování nádorů a výrazně snížit zátěž pro organismus. Současně ukazuje další z mnoha možností využití fluorescenčních nanodiamantů pro diagnostické a zobrazovací účely v organismu.
Původní článek
- Kvakova, K., Ondra, M., Schimer, J., Petrik, M., Novy, Z., Raabova, H., Hajduch, M., Cigler, P., Visualization of Sentinel Lymph Nodes with Mannosylated Fluorescent Nanodiamonds. Adv. Funct. Mater. 2022, 2109960. https://doi.org/10.1002/adfm.202109960
