Zahlavi

Vědci vyvinuli novou kontrastní látku, která pomůže včas odhalit skryté nemoci

05. 08. 2024

Lze ji použít zároveň v magnetické rezonanci i v pozitronové emisní tomografii. A právě díky tomu je objev nové kontrastní látky, na kterém se zásadně podíleli badatelé z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR, zcela průlomový. Slibuje totiž významné vylepšení diagnostiky a následné léčby, a to zejména u chorob ledvin a u nádorových onemocnění. Studii zveřejnil renomovaný vědecký časopis Angewandte Chemie.

Zatímco magnetická rezonance (MRI) se hodí hlavně pro přesné vyšetření vnitřních orgánů nebo mozku, pozitronovou emisní tomografii (PET) je zase vhodné využít při podezření na zhoubné choroby, jako jsou nádory. Dokáže totiž velmi dobře zobrazit patologicky změněné buňky.

O tom, že propojení těchto dvou zobrazovacích metod by pomohlo vylepšit diagnostiku, nebylo pochyb. Jenže silné magnetické pole v MRI komplikuje fungování elektroniky využívané v PET. Když výzkumníci tento problém vyřešili, zbývalo ještě vyvinout duální kontrastní látku, kterou by bylo možné využít v obou metodách. A právě to se povedlo vědcům z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR, kteří na objevu spolupracovali s kolegy z Univerzity v Tübingenu v Německu a z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy.

2024_08_05_TZ graf abstract
Současné PET/MRI zobrazení zdravých a poškozených myších ledvin pomocí duální kontrastní látky

Chytrá molekula
„Předchozí pokusy o vytvoření PET/MRI kontrastních látek se soustředily na výrobu složitých molekul, náročných na přípravu a s úzkým rozsahem použití. My jsme na to šli opačně. Navrhli jsme molekulu, jejíž aplikace je jednoduchá a široká a radiologové ji intuitivně pochopí. Má všechny příznivé vlastnosti současných MRI kontrastních látek a zároveň poskytuje PET signál. To přidává zcela nový typ informace, zvyšuje přesnost a rozšiřuje možnosti diagnostiky,“ vysvětluje Miloslav Polášek, vedoucí skupiny koordinační chemie v Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR, kde práce začala.

Vědci navíc novou látku dokážou vyrobit rychle a efektivně. Navržená molekula totiž kombinuje gadolinium a radioaktivní fluor-18, látky, jež se běžně používají v lékařských skenech, a jsou tedy snadno dostupné. Za pouhých třicet minut výzkumníci zvládnou vyrobit takové množství látky, které stačí k vyšetření pěti pacientů.

2024_08_05_Miloslav Polasek
Miloslav Polášek z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR

„Abychom dokázali spojit obě části, museli jsme překonat několik problémů, například velký rozdíl v množství látky potřebném pro MRI a PET zobrazování. Přišli jsme na inovativní řešení, jak v MRI kontrastní látce jednoduše nahradit neradioaktivní atomy fluoru za radioaktivní fluor-18. Reakce je elegantní, rychlá a efektivní,“ říká spoluautor studie Jan Kretschmer, bývalý doktorand Miloslava Poláška, který nyní působí ve skupině Andrého Ferreiry Martinse ve Werner Siemens Imaging Center na Univerzitě v Tübingenu.

Revoluční objev
Výsledná kontrastní látka zůstává v těle stabilní, což je velmi slibné pro budoucí klinické použití. Při testování na zvířecím modelu navíc vědci došli k potenciálně průlomovému zjištění. Přišli totiž na to, že jedna zdánlivě zdravá myš má problémy s ledvinami. Odhalit je bylo možné právě díky kombinovanému sledování prostřednictvím PET a MRI. Tato neinvazivní forma zobrazování umožňuje sledovat v reálném čase biochemické procesy v orgánech pomocí hromadění a následného vylučování kontrastní látky.

„Tato metoda představuje významný posun směrem k personalizované diagnostice, což potvrzuje významný diagnostický potenciál naší hybridní molekuly. V oblasti přesného zobrazování se jedná o revoluční objev. Jsme na cestě, která umožní nejen určit jakou nemocí pacient trpí, ale taky její stadium, typ nebo agresivitu,“ dodává André Ferreira Martins.

2024_08_05_M.Polasek a J. Kretschmer
Miloslav Polášek (vlevo) z ÚOCHB a Jan Kretschmer z Univerzity v Tübingenu

Podle Miloslava Poláška má nová hybridní kontrastní látka vlastnosti, které z ní činí prvního vážného kandidáta na PET/MRI látku použitelnou v klinickém prostředí. Již je patentovaná a nyní výzkumníci hledají potenciální investory.

Text: Radka Římanová, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR, s využitím tiskové zprávy ÚOCHB AV ČR
Foto: Shutterstock; Tomáš Belloň, Ústav organické chemie a biochemie AV ČR

Licence Creative Commons Text je uvolněn pod svobodnou licencí Creative Commons.

Přečtěte si také

Vědy o Zemi

Vědecká pracoviště

Výzkum ve vědách o Zemi je soustředěn na dvě hlavní oblasti: globálně kontinentální fyzikální a geologické problémy složení, struktury a vývoje zemského tělesa, včetně jeho plynného obalu, a lokálně regionální vlastnosti vnitřní struktury území České republiky, jež představuje unikátní geologickou formaci v Evropě. Historie českých a moravských geologických jednotek, oscilace klimatu a environmentální proměny v nedávné geologické minulosti jsou předmětem rostoucího zájmu, stejně tak jako paleomagnetismus, paleontologie a procesy v horninovém prostředí vyvolané lidskou činností. Studují se příčiny indukovaných seismických vln, je mapována kontaminace půdy a sedimentů, jsou vyhledávány a vyšetřovány lokality vhodné jako případná úložiště radioaktivních odpadů. Přechodové a horní vrstvy atmosféry jakož i bližší okolí Země jsou zkoumány především z globálního hlediska fyziky jejího plynného obalu, zatímco klimatické předpovědi a studium dlouhodobých změn atmosférické cirkulace jsou omezeny převážně na oblast střední Evropy. Sekce zahrnuje 6 ústavů s přibližně 480 zaměstnanci, z nichž je asi 320 vědeckých pracovníků s vysokoškolským vzděláním.

Všechny výzkumné sekce