Johns Hopkins Medicine Forscher haben ein computer-Programm für Wissenschaftler kostenlos, mit der Benutzer leicht eine Quantifizierung der strukturellen und funktionellen Veränderungen in der Durchblutung Netzwerke Fütterung Tumoren.
Die Forscher veröffentlichten einen link zum download des neuen Programms, genannt HemoSYS, und ein begleitendes Handbuch mit den Anweisungen, wie es zu benutzen, auf Feb. 11 in Scientific Reports.
„Im Vergleich zum Blutfluss in den gesunden Geweben, tumor blood flow ist abartig, und diese Anomalien erfasst werden können, die mit neuen bildgebenden Verfahren. Daher erstellten wir ein frei verfügbares toolkit HemoSYS, dass können die Wissenschaftler beziffern diese Anomalien von imaging-Daten, die von Tumoren in lebenden Tieren“, sagt Arvind Pathak, Ph. D., außerordentlicher professor der Radiologie und biomedizinische Technik an der Johns Hopkins University School of Medicine und ein Mitglied der Johns Hopkins Sidney Kimmel Comprehensive Cancer Center.
Studium der Architektur der Blutgefäße und deren flow dynamics in Tumoren könnte Einblicke in die Krebs-progression und-Metastasierung, sagt Janaka Senarathna, Ph. D., ein Forschungsstipendiat in Pathak Labor und führen Autor des Papiers. Dieser Ansatz könnte die Beschleunigung der Entwicklung neuer Therapien, die das Ziel, einen tumor der Blutgefäße, um die Begrenzung der Zufuhr von Nährstoffen und Sauerstoff. HemoSYS könnte auch dazu führen, dass mehr effiziente Bereitstellung von bereits verfügbaren Medikamente durch die Zuordnung Blutfluss Schwankungen der Gefäße Fütterung des Tumors.
Ein tumor der Blutgefäße sind die Lebensader für das überleben und Wachstum, die es mit Nährstoffen sowie eine Allee für die tumor-Zellen zu verbreiten, auf andere Teile des Körpers. Allerdings sind diese Gefäße wachsen oft unregelmäßig und abnormale Blutfluss Muster, sodass Sie eine große Hürde für die effektive Bereitstellung von Therapeutika.
„Der abnormale Blutfluss macht es schwierig, vorherzusagen, wie eine effektive Therapien sein, und wenn nicht genügend Droge an den tumor, Krebs wiederkehren kann, oder entwickeln Resistenz gegen die Behandlung oder Voraus schädlichen Nebenwirkungen“, sagt Pathak.
Die Johns-Hopkins-Ermittler warnen, dass das recherche-tool ist nicht direkt für die menschliche Tumoren noch. Aber, sagt Pathak, „Als unsere Fähigkeit, hochaufgelöste Bilder in der Klinik verbessert, wir hoffen, dass dieses tool kann angepasst werden, um eine nicht-invasive Analyse von Blut-flow-Schwankungen eines einzelnen Patienten ist Krebs und helfen, die Anpassung Ihrer Therapie.“
Zu entwickeln HemoSYS, die Pathak-Labor rekrutiert biomedizinischen Ingenieuren und biophysikern zu entwickeln, die präzise, effiziente Möglichkeiten zu quantifizieren „multivariable“ Daten, die aus tumor Blutfluss, das Blutvolumen und die Oxygenierung Bilder. Eine andere Art von Lichtquelle wurde verwendet, um zu sammeln jedes dieser Daten-Variablen von Tumoren implantiert Tiere.
„In der Regel, ein Labor für die Untersuchung dieser Blut-Gefäß-Systeme müssen über umfangreiche expertise in der Bildverarbeitung zu quantifizieren und die Beziehungen zwischen diesen Messungen“, sagt Pathak. „HemoSYS Forschern ermöglicht, ohne Programmier-know-how zur Durchführung Ihrer Analysen auf diese multivariablen-imaging-Daten.“
Die HemoSYS Programm beschäftigt grundlegenden technischen Prinzipien zu analysieren und zu integrieren, verschiedene Arten von Daten, die aus verschiedenen bildgebenden Verfahren.
Diese Daten können Wissenschaftler konsequent die Karte der gesamten „hämodynamische Landschaft“ des Tumors untersucht, sagt Pathak. Das Ergebnis ist eine bunte und zugleich informativen Visualisierung, die zeigt, dass die Beziehungen zwischen Durchblutung, Sauerstoffversorgung und tumor-Zellen in lebhafte rot -, blau-und Grüntöne.
„Mit dem system können die Forscher sehen, dass es ein Gebiet sein, in den tumor von geringer Sauerstoffzufuhr durch eine schlechte Durchblutung verursacht, oder sehen, dass ein Bereich zu wenig Sauerstoff, obwohl es ausstellen erhöhten Blutvolumen“, sagt Pathak.