Salah satu hal paling menakutkan tentang kanker adalah cara penyebarannya, dengan sel-sel kanker pecah dan menyebar ke seluruh tubuh, mendarat di organ-organ lain dan mulai tumbuh di sana. Prosesnya, yang dikenal sebagai metastasis, seringkali merupakan hukuman mati, titik di mana teknik melawan kanker terbaik menjadi tidak efektif. Tetapi sulit untuk diikuti; kami tidak memiliki alat pencitraan seluruh sistem pada detail yang diperlukan untuk menemukan beberapa sel metastasis yang sulit dipahami.
Untuk itu, para ilmuwan di Sekolah Pascasarjana Kedokteran Universitas Tokyo telah mengembangkan metode pencitraan, yang diterbitkan dalam jurnal Cell Reports, yang menunjukkan metastasis secara real time, pada tingkat sel individu. Teknik ini bergantung pada sel-sel kanker yang dimodifikasi yang bercahaya dan koktail kimia yang mengubah organ menjadi transparan, membuat sinyal-sinyal neon yang dipancarkan oleh sel-sel yang dimodifikasi lebih mudah dilihat. Ini, pada gilirannya, dapat menawarkan pandangan yang lebih komprehensif dan pemahaman yang lebih baik tentang metastasis yang dapat digunakan para peneliti untuk mengembangkan obat yang lebih baik.
"Salah satu kesulitan dalam analisis metastasis kanker adalah, menyebar di mana saja di dalam tubuh, " kata Hiroki Ueda, seorang profesor farmakologi yang bekerja pada penelitian ini. “Ia pergi ke otak, atau pankreas, atau ginjal. Untuk memahami seluruh gambaran metastasis, analisis seluruh tubuh dengan resolusi tinggi ... sangat penting. "
Saat kanker bermetastasis, salah satu sel yang mengapung di sekitar sistem dapat menjadi pertumbuhan. Dan penting untuk menangkap mereka semua. Seperti halnya bakteri yang mengembangkan resistensi terhadap antibiotik, mengobati kanker dengan kemoterapi dapat meninggalkan sel atau koloni yang terisolasi, dan mereka kemudian cenderung menjadi benteng pertahanan yang kebal obat. Membuat proses tersebut terlihat dalam penelitian dapat membantu para ilmuwan memahami jenis sel kanker apa yang cenderung membentuk apa yang mereka sebut "pos terdepan ganas, " dan membantu merancang obat-obatan khusus untuk memerangi mereka.
Mouse kontrol ada di sebelah kiri, dan mouse transparan, yang organnya dibuat tembus oleh pembilas kimia, ada di sebelah kanan. (Kubota et. Al.) Pembersihan jaringan — proses membuat sel lebih transparan — ditemukan sekitar seabad yang lalu, dan telah digunakan dalam pencitraan untuk penelitian kanker, infeksi bakteri, dan penyakit autoimun selama lebih dari satu dekade. Ueda, kolaboratornya Kohei Miyazono, dan tim mereka mengembangkan koktail kimia dua tahap yang berbeda yang meningkatkan detail dibandingkan metode lama. Untuk mempermudah pencitraan organ, para peneliti membutuhkan cahaya untuk mengalir langsung melalui jaringan, tanpa membiaskan terlalu banyak karena kepadatan jaringan yang berbeda. Tahap pertama mengurangi lipid, yang banyak membiaskan cahaya, dan tahap kedua meningkatkan pembiasan di sekitar organ, agar lebih cocok dengan organ, memungkinkan cahaya melewati dengan bersih. Proses ini menghasilkan visualisasi yang cukup jelas sehingga para peneliti dapat melihat sel-sel kanker secara individu.
Untuk menguji metode ini, Ueda dan Miyazono menyuntikkan sel kanker ke tikus, dan menidurkannya pada tahap yang berbeda. Detail karena pembukaan memungkinkan mereka untuk melihat sel-sel individual di jaringan berbagai organ, termasuk otak, paru-paru, hati, dan usus. Secara teoritis, kata Ueda, Anda dapat melihat sel kanker dengan teknik lain, histologi 2D, di mana irisan-irisan organ yang halus diperiksa untuk sel-sel kanker, tetapi waktu yang diperlukan untuk melihat irisan yang cukup dari masing-masing organ adalah penghalang. Pembersihan jaringan, dalam kombinasi dengan bioluminesensi in vivo, memungkinkan pemindaian tiga dimensi seluruh organ, atau seluruh tubuh, dengan sangat cepat.
Pada titik ini, teknik ini benar-benar hanya berguna dalam penelitian, kata Takeshi Imai, seorang profesor neurofisiologi di Sekolah Pascasarjana Ilmu Kedokteran Universitas Kyushu, yang tidak terlibat dalam penelitian ini. Itu karena proses membunuh jaringan tempat kerjanya, dan karena sel kanker normal tidak berfluoresensi. Tapi itu harus tetap bermanfaat, tambahnya. "Jika Anda menggunakan model tikus, Anda dapat menyelidiki distribusi sel kanker pada skala seluruh tubuh, yang seharusnya berguna untuk mempelajari metastasis kanker ... serta aksi obat kanker, " katanya. "Sebelumnya, pemeriksaan patologis hanya dilakukan pada irisan tipis jaringan."
Tetapi pembersihan suatu hari bisa digunakan dalam biopsi, di mana sebagian jaringan dikeluarkan. Dan jika metodenya bisa disempurnakan, ada kemungkinan itu bisa bekerja pada subjek langsung.
"Di masa depan, dalam waktu dekat, mungkin teknik semacam ini dapat diterapkan tidak hanya pada penelitian hewan, tetapi juga studi klinis manusia atau operasi, " kata Ueda.
Ini adalah pemindaian 3-D pada tikus yang organnya dibuat transparan untuk mempelajari lebih baik bagaimana kanker menyebar ke seluruh tubuh. Courtesy University of Tokyo dan Laporan Sel
