Immagine: questa risonanza magnetica con contrasto mostra un flusso di liquido interstiziale eterogeneo nel glioblastoma. Il bordo del tumore è delineato in rosso. Credit: Kingsmore et al.
Un nuovo studio ha scoperto legame tra il flusso del fluido interstiziale e un aumento del tasso di diffusione del glioblastoma.
Il fluido interstiziale trasporta i nutrienti e rimuove i rifiuti tra gli organi e i tessuti del nostro corpo. Nel cervello, si pensa che il liquido interstiziale sia composto da fluido cerebrospinale circolante, rifiuti cellulari e plasma sanguigno e ricerche passate hanno dimostrato un legame tra il flusso del fluido interstiziale e un aumento del tasso di invasione del glioblastoma. Un team di ricercatori biomedici ed ingegneri dell’Università della Virginia e della Virginia Tech ha recentemente sviluppato un nuovo metodo per misurare e ricostruire le velocità del flusso del liquido interstiziale nel cervello.
Questo metodo offre ai ricercatori un primo sguardo alla dinamica del flusso del liquido interstiziale nei modelli di glioblastoma e la tecnica può facilmente tradursi in modelli clinici che utilizzano già la risonanza magnetica (MRI) con mezzo di contrasto. Il team descrive il nuovo metodo in un numero speciale incentrato sulla “Bioingegneria del cancro” in APL Bioengineering.
Il team si è basato su una tecnica di risonanza magnetica dinamica con contrasto già utilizzata frequentemente nelle cliniche per monitorare la crescita e il movimento del tumore. “Siamo entusiasti della nostra tecnica perché potremmo potenzialmente tradurla in dati dei pazienti che già esistono e osservare il movimento del fluido interstiziale in quei pazienti”, ha detto Jennifer Munson, uno degli autori principali dell’articolo.
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Innanzitutto, il team ha sviluppato un modello in vitro del flusso del fluido interstiziale che si spostava attraverso lo spazio extracellulare posizionando il fluido su un idrogel e utilizzando la risonanza magnetica per misurare il flusso del fluido dall’alto verso il basso. Quindi, hanno convalidato il modello computazionale rispetto alle loro misurazioni sperimentali.
Per convalidare ulteriormente la tecnica, Daniel Abler e Russell Rockne, che sono co-autori dell’articolo, hanno creato un “campo di flusso” di fluido fantasma, in un computer, per poi ricostruire il flusso usando la loro nuova metodologia di imaging. Infine, il team ha impiantato cellule di glioma derivate dal paziente nei topi e ha esaminato i tumori del topo usando la risonanza magnetica per visualizzare un campo di flusso reale.
Il team è stato sorpreso di trovare un’alta variabilità nella velocità del flusso. “C’è questa classica idea che quando si sviluppa un tumore c’è questa portata di flusso equivalente che va in tutte le direzioni come una sfera”, ha detto Munson. “Il nostro metodo e il nostro approccio e modellazione di visualizzazione dimostrano che si tratta di una semplificazione eccessiva e che abbiamo un sistema molto eterogeneo”.
Un giorno, questa tecnica potrebbe aiutare i ricercatori a prevedere come potrebbe crescere un tumore e, quindi, a migliorare i trattamenti contro il cancro. Più immediatamente, il team prevede di utilizzare il metodo “per comprendere la relazione tra le velocità del fluido e la crescita dei tumori”, ha detto Munson.
Fonte: APL Bioengineering
