MR-kontrasztanyag helyett cukor

Az MR-vizsgálat során alkalmazott kontrasztanyagok segítségével az egyes struktúrák jobban elkülöníthetők, mert szignálerősítést eredményeznek például az ereknek és a sejtek közötti tereknek megfelelően, ugyanakkor nem képesek bejutni az intracelluláris térbe. Ezzel szemben a glükózt a sejtek felveszik, ahol az alkotóelemeire bomlik. A hagyományos MR-képalkotás alapja a vízben lévő protonokból származó jelek detektálása. Az emberi szervezet több mint 60 százalékban vízből épül fel, mely jól értékelhető, kellő kontraszttal rendelkező felvételek készítésére nyújt módot.

Egy másik képalkotó módszer, a pozitronemissziós tomográfia (PET) kontrasztanyaga a radioaktívan jelölt cukor, melyet a sejtek felvesznek és alkotóelemeire bontják, a  daganatsejtek különösen nagy mennyiségben teszik ezt fokozott energiaszükségletük fedezésére. A glükóz metabolikus aktivitásának nyomonkövetése alapján tehát lehetőség nyílik a szolid tumorok vagy az igen agresszív módon növekvő tumorrégiók azonosítására.

A heidelbergi Német Rákkutatási Központ (Deutsches Krebsforschungszentrum, DKFZ) radiológusai és fizikusai úgy gondolták, hogy a szervezetben a víznél jóval kisebb mennyiségben jelenlevő cukor is észlelhetővé tehető az MR számára, és ezen elgondolás nyomán új típusú mágnesrezonanciás képalkotást fejlesztettek ki, melyben a hagyományosan alkalmazott gadolínium tartalmú kontrasztanyagot glükózzal helyettesítették. A glükóz láthatóvá tételéhez a DKFZ munkacsoport tagjai ultraerős (7 teslás, T) mágneses teret hoztak létre és speciális módszert dolgoztak ki a glükóz által keltett szignál szelektív felerősítésére. Ily módon eléggé erős jelet kaptak ahhoz, hogy glükózoldat injekcióját követően vizuálisan is láthatóvá tehessék az agyszövet glükózszintjeiben bekövetkező változásokat.

A módszer fizikai alapját az úgynevezett magnetizációs transzfer hatás képezi. E jelenség évtizedek óta ismert ugyan, eddig azonban nem tudták glükózképalkotásra munkára fogni humán körülmények között. A magnetizációs transzfer, azaz a glükóz protonjaiból származó szignál a szervezetet alkotó vízben továbbítódik, mely mágnesrezonancia módszerével mérhető. A hatás nagysága az adott ponton mérhető glükózszinttel arányos, ennél fogva a glükózszintek regionális változásait tükrözi. A glükózméréshez szükséges glükózmennyiség körülbelül 5 kockacukornak felel meg.

Most bemutatott kutatásukban Patrick Schuenke fizikus és Daniel Paech orvos-fizikus képesek voltak detektálni a glükózszignálok változásait egészséges agyi régiókban, illetve humán agytumorokra jellemző patológiás elváltozások kapcsán.

 „Az általunk kifejlesztett glükóz-MR-képalkotás a PET-tel szemben nem igényli a radioaktivitás semmilyen formáját, ezért nem jelent radioaktív expozíciót a beteg számára” – emeli ki dr. Paech, a módszerről beszámoló közlemény első szerzője.

A szerzők hangsúlyozzák, hogy néhány kérdés még megválaszolásra vár az új módszerrel kapcsolatosan. „Nem tudjuk például, hogy a mért glükóz milyen arányban oszlik meg egyrészt az erek és az extracelluláris terek, másrészt az intracelluláris terek között mondja Heinz-Peter Schlemmer radiológus. − Ha sikerül bizonyítanunk, hogy jelentős szignálszintek származnak a sejtek belsejéből, akkor ez további fontos információval szolgálhat a tumorok ábrázolásához és a funkcionális MR-képalkotáshoz. Ezzel pontosabbá válhatna a terápia megtervezése és a betegség nyomonkövetése.”