Новое сочетание контрастных агентов открывает эру сосудистой системной биологии

Новое сочетание контрастных агентов для визуализации образцов опухолей улучшает качество изображений и извлечение данных, что способствует моделированию опухолевых процессов на основе изображений. Открытие будет представлено на конференции Американского физиологического общества (APS) «Интерфейс математических моделей и экспериментальной биологии: роль микроциркуляторного русла» в Скоттсдейле, Аризона.

Системная биология на основе изображений объединяет снимки объекта исследования с компьютерным и математическим моделированием для более полного понимания лежащих в основе биологических процессов на разных уровнях. Например, в сосудистой системной биологии исследователи могут извлекать данные о диаметрах, формах и путях соединения кровеносных сосудов, чтобы рассчитать такие факторы, как движение жидкости и клеток по этим сосудам. При изучении сосудистой сети вокруг и внутри опухоли такие симуляции могут раскрыть важную информацию о том, как опухоль получает питательные вещества из организма, как метастазирует или как лучше доставлять лекарства и таргетировать терапию.

Одной из трудностей при визуализации опухолей было то, что использование контрастного агента, необходимого для одного метода визуализации, могло исключить применение другого. Доктор Аканкша Бхаргава работает в лаборатории доктора Арвинда Патака в Университете Джонса Хопкинса в Балтиморе. Патак добился успехов в объединении данных нескольких методов визуализации и пространственных масштабов для создания более полного представления об опухолевой среде. Бхаргава объясняет, что «это новое сочетание рентгеноконтрастного агента для КТ, … агентов, видимых при МРТ и флуоресцентных, не мешает другим механизмам контрастирования изображений».

Команда уже использовала новую комбинацию агентов для объединения данных МРТ, КТ и оптической визуализации различных 3D-тканей, что позволило визуализировать их от клеточного до уровня целой ткани с дополнительными механизмами контрастирования. Они надеются использовать её для создания «атласа системной биологии рака», который будет курировать оцифрованные результаты изображений, возможных благодаря этому подходу. После завершения содержимое оцифрованного атласа будет бесплатным и доступным для скачивания исследователям по всему миру.

«Мы считаем, что этот новый подход будет способствовать новым применениям и откроет новую эру исследований в области системной биологии на основе изображений», — говорит Патак.