Визуализацията на ХИВ вирусния товар в цялото тяло за първи път
„Телескопът Хъбъл“, който гледа вътре в човешкото тяло, отвори нов прозорец към изследванията за ХИВ.
Проследяване за 40 години
През 2020 г. няколко изследователи от Калифорнийския университет в Сан Франциско и Калифорнийския университет в Дейвис създадоха необичаен експеримент: проследяване на ХИВ чрез оборудване за молекулярно изображение. По това време бяха изминали 40 години от официалното съобщаване на първия случай на СПИН при хора.
ХИВ вирусният товар, т.е. количеството ХИВ в кръвта, е важна основа за диагностика и лечение на СПИН. Най-често използваният метод за измерване е кръвният тест. Кръвният тест обаче има критична стойност. Когато вирусният товар е по-нисък от критичната стойност, вирусът няма да бъде открит. Кръвните тестове също не могат да определят разпространението на вируса в тялото. Биопсия на лимфен възел с по-висока чувствителност може да се използва като допълнителен метод за изследване, но често се вземат проби от локалните тъкани на пациента и като системно заболяване е много вероятно ХИВ да се скрие в тъкан без проби.
Вирусите, които не могат да бъдат унищожени, са като „бомби със закъснител“. Те винаги търсят точното време за непрекъснато възпроизвеждане в големи количества, а инкубационният период може да бъде десетилетия. Поради това хората се борят с ХИВ вече 40 години. Случаите на излекувани болни от СПИН се случват само случайно, а в света досега има само 2 случая, които са признати за излекувани.
СПИН клетки под микроскоп
Визуализацията на ХИВ вирусния товар в цялото тяло за първи път
Когато конвенционалните методи за изследване достигнат своите граници, оборудването за молекулярно изобразяване, което позволява визуализация на човешкото тяло на молекулярно ниво, предлага нови възможности.
Молекулярното изобразяване съществува от десетилетия, но все още не е било приложено за клинични тестове за ХИВ, тъй като няма маркер за ХИВ и производителността на оборудването не е достатъчно добра за изобразяване с висока разделителна способност на вируса в цялото тяло на пациента. През 2019 г. Калифорнийският университет в Дейвис представи първия в света ПЕТ/КТ за цяло тяло, uEXPLORER®. Тази машина увеличи аксиалното зрително поле от конвенционалните 15 см до забележителните 2 м и увеличи чувствителността 40 пъти. Той реализира цялостно сканиране на тялото от главата до петите в едно легло за първи път, съкращавайки конвенционалното време за изследване на MI от 20 минути до 1/40. Той удължава времето за изобразяване до 9 полуживота и поддържа изобразяване с ултраниски дози при 1/40 до 1/50 от дозата на лекарството. В резултат на това той беше наречен „телескоп Хъбъл“, който можеше да наблюдава вътрешността на човешкото тяло, и отвори нов прозорец за изследване на ХИВ.
В експеримента изследователите са използвали нов тип маркер за антитяло – 89Zr-VRC01. VRC01 е широкоспектърно антитяло на HIV, което може да се свърже точно с HIV. 89Zr, който се използва за маркиране на антитялото, работи така, сякаш свети малка лампа за всеки вирус. След това тези малки лампи могат да бъдат точно заснети от PET/CT. Антитялото се свързва напълно с вирусите 72 часа след инжектирането на лекарството в тялото. След това пациент, който е приемал антиретровирусна терапия (АРТ) в продължение на 10 години, е сканиран с PET/CT uEXPLORER за цялото тяло. За първи път пред изследователите се появи нова картина, невиждана досега: хората директно и ясно виждаха разпространението на ХИВ в различни части на тялото с просто око. Това означаваше, че можем да определим частите на тялото с HIV инфекция и да оценим вирусния товар чрез този метод. Има огромен потенциал оборудването да се използва при клинично лечение и научни изследвания на СПИН.
Безкрайни възможности на PET/CT uEXPLORER за цяло тяло
Изследванията върху ХИВ все още продължават в Калифорнийския университет, Дейвис и Калифорнийския университет, Сан Франциско. Все още предстои да бъдат проведени клинични изпитвания в по-голям мащаб.
Освен това се отваря безкрайно изследователско пространство. Например, за авангардни силно персонализирани клинични методи на лечение като имунотерапия, протонна терапия, терапия с тежки йони и клетъчна терапия, PET/CT на цялото тяло ще осигури дългосрочно проследяване и проверка на персонализираните лечебни ефекти с най-точния метод и най-ниската радиация. По отношение на научните изследвания на мозъка, той може директно да покаже невронни връзки между различни органи на човешкото тяло, което ще помогне на хората да разберат как мозъкът взаимодейства с органите на тялото и също ще насърчи изследвания като депресия, афективни разстройства, гранична личност, алкохолна зависимост и разстройство с дефицит на вниманието/хиперактивност при деца. По отношение на научноизследователска и развойна дейност на нови лекарства, PET/CT на цялото тяло може да извърши фармакокинетични тестове на цялото тяло, да наблюдава динамичното усвояване на лекарства от всеки орган и тъкан в реално време и значително да съкрати научноизследователската и развойна дейност на нови лекарства чрез точно измерване и анализ на лекарствен поток и токсикология.