مميز

إبتكار علمي جديد: إمكانية إستخدام السكر كبديل آمن لصبغة الرنين المغناطيسي

تمكن علماء من إبتكار طريقة جديدة لتصوير أورام الدماغ بواسطة الرنين المغناطيسي. هذه الطريقة المبتكرة تستخدم السكر بدلاً عن صبغة الرنين المغناطيسي التقليدية، والتي يمكن أن يكون لها آثار جانبية على الجسم. علاوة على ذلك أن الصبغة المقترحة من الممكن أن توفر معلومات إضافية عن الأورام لا تستطيع الطريقة التقليدية توفيرها. الجلوكوز يكون قادر على التغلغل في داخل الخلايا كجزء من عملية الأيض على عكس الصبغة التقليدية التي تتركز في الأوعية الدموية والمساحات بين الخلايا.

ملخص الموضوع:

  • الصبغة التقليدية تعزز الإشارة في الأوعية الدموية والمساحات بين الخلايا فقط، أما الجلوكوز فيدخل الخلية كجزء من عملية الأيض.
  • الخلايا السرطانية متعطشة للجلوكوز نتيجة لنشاط إستهلاكها العالي للطاقة نظراً للإنقسام المستمر.
  • المبدأ الفيزيائي الكامن وراء هذه الطريقة Magnetization Transfer Effect.
  • على مدى عقود استخدم العلماء طريقة مشابهة في جهاز الـ PET، لكن من أهم عيوبها هو الإشعاع الضار.
  • لكن في الطريقة الجديدة يتم تصوير الجلوكوز دون وجود أي نوع من الإشعاع الضار.

موضوع مترجم من ScienceDaily

التصوير بالرنين المغناطيسي دون صبغة؟ نعم بواسطة السكر

في تقنية التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) يمكن إستخدام الصبغة (عوامل التباين) لتعزيز وضوح الأنسجة في الصور. وفي حين أنها تعزز إشارة الرنين المغناطيسي في الأوعية الدموية وفي الفراغات بين الخلايا، فإنها لا تصل إلى داخل الخلية. على النقيض من ذلك، الجلوكوز يدخل داخل الخلايا خلال عملية الأيض.

الخلايا السرطانية متعطشة بشكل خاص للجلوكوز من أجل التغذية وتغطية احتياجاتها العالية من الطاقة. من خلال مراقبة نشاط الأيض للجلوكوز فإنه من الممكن التحديد بين الأورام الصلبة التي لا تنتشر لبقية الأعضاء وتفريقها عن الأورام التي تنتشر بقوة. وقد نجح أطباء الأشعة والفيزيائيون في المركز الألماني لبحوث السرطان في هايدلبرغ في الإستفادة من هذا النوع الجديد من طرق التصوير.

يعتمد التصوير بالرنين المغناطيسي التقليدي على قياس الإشارات من البروتونات في الماء. أكثر من 60 في المئة من الجسم يتكون من ماء، وهذا ما يعطينا صورة رنين مغناطيسي واضحة. لكن الجلوكوز يكون في مستويات أقل بكثير في أجسامنا مقارنة بالماء. لهذا السبب يستخدم العلماء جهاز رنين مغناطيسي بقوة 7 تسلا لتعزيز الإشارة القادمة من الجلوكوز، يؤدي ذلك إلى زيادة قوة المجال المغناطيسي. وهذا يجعل من الممكن الحصول على قوة إشارة كافية من أجل تصوير التغيرات في مستويات الجلوكوز في أنسجة المخ بعد حقن محلول الجلوكوز.

يسمى المبدأ الفيزيائي الكامن وراء هذه الطريقة بـ “تأثير نقل المغنطة magnetization transfer effect”. في حين أن هذا التأثير كان معروفا لعقود، لم يكن من الممكن حتى الآن استخدامه لتصوير الجلوكوز في البشر. في تأثير نقل المغنطة يتم نقل الإشارة من بروتونات الجلوكوز إلى الماء، والذي يمكن قياسة بواسطة الرنين المغناطيسي. هذا التأثير يتناسب بشكل طردي مع مستوى الجلوكوز، مما يعكس التغيرات في مستويات الجلوكوز. كمية الجلوكوز اللازمة لقياس الجلوكوز بهذه الطريقة يساوي حوالي خمسة مكعبات سكر.

بهذه الطريقة كان الفيزيائي باتريك شوينك مع الطبيب والفيزيائي دانيال بايش قادران على مراقبة التغيرات في إشارات الجلوكوز في مناطق الدماغ السليمة، فضلاً عن التغيرات المسببة للأمراض كما في حالات الأورام.

على مدى عقود من الزمن، استخدم العلماء طريقة قياس أخرى، تسمى التصوير المقطعي بالإنبعاث البوزيتروني (PET)، لتصوير الجلوكوز في حالات الأورام. لكن التصوير بجهاز الـ PET يستلزم حقن المريض جلوكوز مشع. يقول بيش وهو المؤلف الرئيسي في هذا البحث: “إن التصوير بالرنين المغناطيسي للجلوكوز لا يتطلب أي نشاط إشعاعي، وبالتالي لا ينطوي على تعريض المريض لأي إشعاع”.

وقد أشار الباحثون إلى أن بعض الأسئلة حول طريقة القياس الجديدة لا تزال بحاجة إلى بحث مستمر. يقول طبيب الأشعة هاينز بيتر شليمر: “نحن لا نعرف حتى الآن كيف يتم توزيع حصص الجلوكوز في الأوعية الدموية والمساحات بين الخلايا بحصص الجلوكوز داخل الخلايا”.  ويضيف: “إذا استطعنا أن نؤكد أن مستويات عالية من إشارة الرنين المغناطيسي تنشأ من الجلوكوز الذي في داخل الخلية، فهذا من شأنه أن يكون معلومات إضافية مهمة في مجال تصوير الأورام والرنين المغناطيسي الوظيفي، وهذا يمكن أن يقوي من خطط العلاج والمتابعة”.

المراجع العلمية:

Paech, Daniel, et al. “T1ρ-weighted Dynamic Glucose-enhanced MR Imaging in the Human Brain.” Radiology (2017): 162351.

German Cancer Research Center (Deutsches Krebsforschungszentrum, DKFZ). “MRI without contrast agents? Yes, with sugar.” ScienceDaily. ScienceDaily, 23 June 2017. sciencedaily.com.
Advertisements

التعليقات

إملأ الحقول أدناه بالمعلومات المناسبة أو إضغط على إحدى الأيقونات لتسجيل الدخول:

WordPress.com Logo

أنت تعلق بإستخدام حساب WordPress.com. تسجيل خروج   / تغيير )

صورة تويتر

أنت تعلق بإستخدام حساب Twitter. تسجيل خروج   / تغيير )

Facebook photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Facebook. تسجيل خروج   / تغيير )

Google+ photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Google+. تسجيل خروج   / تغيير )

Connecting to %s