V ČR začíná fungovat průlomová technologie v zobrazování živých organismů

1. lékařská fakulta Univerzity Karlovy v Praze slavnostně otevřela 9. února 2016 Centrum pokročilého preklinického zobrazování (Center of Advanced Preclinical Imaging, CAPI). Bude sloužit pro výzkum, který je nutný pro vývoj nových léčiv, ale neodehrává se ještě na pacientech (preklinický výzkum). Unikátem je přístroj využívající zcela novou tomografickou technologii zobrazování paramagnetických částic (Magnetic Particle Imager, MPI; viz obrázek), již lze svým významem přirovnat k objevu rentgenových paprsků. Na 1. LF UK  jde teprve o třetí komerční instalaci tohoto přístroje ve světě. V budoucnu bude technologie MPI využívána i v humánní medicíně.

Pracoviště vzniklo za podpory Operačního programu Výzkum a vývoj pro inovace (VaVpI).

„Vybudování propojeného komplexu souvisejících technologií je největší strategickou investicí do vědeckého vybavení naší fakulty v její novodobé historii. Náklady na vybudování centra, v nichž je zahrnut nákup technologií a přístrojů včetně stavební a technické přípravy, představují přibližně 136 miliónů korun,“uvedl děkan 1. LF UK prof. MUDr. Aleksi Šedo, DrSc.    

Centrum umožní komplexní vyšetření malých laboratorních zvířat mnoha různými zobrazovacími metodami. Vědci zde budou mít kromě MPI k dispozici výpočetní tomograf (CT), magnetickou rezonanci (MRI), pozitronový emisní tomograf (PET), jednofotonový výpočetní tomograf (SPECT) i optický zobrazovač.

„Centrum je jedinečné v tom, že zde lze vyšetřovaný organismus zobrazit všemi metodami a získané obrazy vzájemně sloučit. Zjistíme tak mnohem víc informací o pozorovaném objektu zájmu. Takováto multimodální vyšetření obvykle zahrnují překryv maximálně tří až čtyř metod, v našem centru je však bude možné sloučit až z šesti různých,“ uvedl vedoucí centra RNDr. Luděk Šefc, CSc.       

„Například při pozorování nádoru můžeme současně znázornit nádor (pomocí PET) v pozici podle kostry (CT), měkkých orgánů (MRI), cévního řečiště (MPI), pozorovat množství mrtvých buněk (SPECT) a také třeba akumulaci fluorescenčně značených imunitních buněk (optické zobrazeni),“ vysvětlil.

Centrum bude využívat nejenom 1. LF UK, ale bude k dispozici zájemcům z dalších vysokých škol, výzkumných institucí a firem v Česku i v zahraničí. „O spolupráci již projevily zájem firmy z Německa, Švýcarska, Kanady a dalších zemí,“ uvedl dr. Šefc.    

Nová technologie MPI umožňuje sledovat v reálném čase procesy uvnitř organismu pomocí „špionů“ – magnetických částic (přesně superparamagnetických nanočástic oxidů železa, tzv. SPIONs). Metoda má výhodu v tom, že „špioni“ tělu nijak neuškodí na rozdíl od současných zobrazovacích metod, které s sebou nesou určitá rizika (zatěžující radioaktivní či rentgenové záření, případně problematické kontrastní látky, které mohou způsobit alergie). Díky rychlosti snímání je možné zaznamenat bez poškození organismu libovolně dlouhý film, z něhož se dá zjistit, kde se buňky či molekuly označené těmito nanočásticemi v průběhu času nacházejí.   

MPI využívá techniky sledování pozice superparamagnetických nanočástic v měnícím se magnetickém poli. Výsledkem vyšetření je velmi rychlé zobrazení, které umožňuje průběžné sledování objektu s rozlišením do 0,4 mm. „Tyto částice (např. oxidy železa) můžeme vstříknout do krevního oběhu, čímž získáme vykreslení kompletního cévního zásobení. Slouží také k označení struktur, které chceme v organismu detekovat. Můžeme jimi označit jednotlivé buňky nebo třeba lékové nosiče,“ vysvětluje dr. Šefc. Metoda je velmi citlivá a nepůsobí sledovanému objektu radiační zátěž. Nevyžaduje ani použití jódových sloučenin, které jsou sice potřebné ke zvýšení kontrastu, ale často způsobují vážné alergické reakce.

Vědci očekávají od nové technologie v budoucnu velký klinický přínos. „Měla by odstranit nevýhody nyní používaných metod, a to zátěž pro organismus pacienta či schopnost poskytnout jen statický obraz,“ dodává Luděk Šefc.

Více informací o centru najdete na webových stránkách: capi.lf1.cuni.cz

Paramagnetismus:

Je vlastnost některých látek, která umožňuje jejich silnou magnetizaci v přítomnosti vnějšího magnetického pole.

Nanočástice a nanotechnologie:

Nanostruktury jsou částice a struktury o rozměrech mezi 1 nanometrem (nm) až 100 nm, tzn. od 10^?9 m (miliardtiny metru), což je přibližně tisícina tloušťky lidského vlasu.

Jsou považovány za základní stavební jednotky nanomateriálů. Zkoumáním jejich vlastností se zabývá nanověda.  

O 1. lékařské fakultě Univerzity Karlovy v Praze

1. LF UK je přímou pokračovatelkou původní lékařské fakulty, která byla součástí Univerzity Karlovy již od jejího založení Karlem IV. roku 1348. V současnosti je 1. LF UK nejstarší lékařská fakulta ve střední Evropě a největší z českých lékařských fakult. Jejími základními studijními programy jsou všeobecné lékařství a zubní lékařství. Kromě toho 1. LF UK nabízí studium dalších zdravotnických oborů, specializační a celoživotní vzdělávání a řadu doktorských programů. Každoročně absolvuje 1. LF UK více než 300 nových lékařů, v letošním akademickém roce zde studuje 4426 pregraduálních a 934 postgraduálních studentů.

1. LF UK je zároveň nejproduktivnější institucí v biomedicínském a klinickém výzkumu – svědčí o tom jak počty a kvalita publikací, tak i řešených grantových projektů. Vědecká práce, pregraduální a postgraduální výuka probíhá na 75 teoretických ústavech a klinických pracovištích společných se Všeobecnou fakultní nemocnicí, Fakultní nemocnicí v Motole, Ústřední vojenskou nemocnicí, Thomayerovou nemocnicí, Nemocnicí Na Bulovce, ale i v dalších mezioborových centrech včetně řady celostátních.

1. LF UK se rovněž podílí na projektu BIOCEV – evropském vědeckém centru excelence v oborech biotechnologie a biomedicíny – a projektu Kampus Albertov, zaměřeném na rozvoj excelentních vědeckých a výukových aktivit Univerzity Karlovy v oblasti přírodních a lékařských věd.

1. LF UK: Vyhledávaná. Výběrová. Úspěšná.

www.lf1.cuni.cz

Připravila: RNDr. Marie Fialová, oddělení komunikace 1. LF UK

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.