Kiedy chcesz osiągnąć cel, ale niezbędne do tego narzędzia nie istnieją, możesz albo porzucić starania albo brakujące narzędzia stworzyć samemu. Przed takim wyborem stanął Scott Echols z University of Utah próbując uzyskać dokładny, trójwymiarowy model układu sercowo-naczyniowego papugi w ramach Grey Parrot Anatomy Project. Na szczęście badacz wybrał to drugie rozwiązanie, dzięki czemu opracował doskonałą metodę pozwalającą na obrazowanie naczyń krwionośnych żywych zwierząt – w tym ludzi.
Echols wybrał technologię zupełnie typową dla obrazowania narządów wewnętrznych – tomografię komputerową. Szybko jednak okazało się, że na rynku nie ma barwników kontrastowych, które pozwoliłyby na silne i długotrwałe (na tyle, ile trwa badanie) wybarwienie naczyń krwionośnych żywego zwierzęcia. Dostępne rozwiązania albo nie dawały sygnału wystarczająco wyraźnego do przeprowadzenia badania albo były silnie toksyczne – niektóre do tego stopnia, że nawet gdyby wtłoczyć je nie w żywe a w martwe zwierzę, to i tak nie dałoby się przeprowadzić skanu, ponieważ uszkadzały badane naczynia.
Dlatego Echols wraz z zespołem zaczął samodzielnie opracowywać barwniki do tomografii. Po wielu próbach (i błędach) udało im się stworzyć BriteVu – barwnik kontrastowy składający się z baru, krzemionki i składników spożywczych. Uzyskana substancja jest nietoksyczna, stosunkowo tania i z łatwością rozchodzi się po całym układzie krwionośnym, barwiąc nawet najmniejsze naczynia włosowate.
Gęsta sieć naczyń w wątrobie szczura.
Preparat użyto już do stworzenia skanów układu krwionośnego ptaków, gadów i ssaków. Planuje się też jego użycie w obrazowaniu ryb i płazów. Dotychczas nie stosowano BriteVu do badania żywych ludzi, jednak przy uzyskiwaniu modeli naczyń krwionośnych w ludzkich zwłokach sprawdził się on znakomicie.
Oczywiście barwnika nie opracowano po to, byśmy mogli cieszyć oczy dokładnymi obrazami naczyń krwionośnych (choć trzeba przyznać, że wyglądają bardzo ciekawie). BriteVu został stworzony do celów czysto naukowych. Po pierwsze, uprości badania anatomiczne, pozwalając zobrazować jednocześnie cały układ krwionośny badanego zwierzęcia nie prowadząc do fałszujących obraz (i niebezpiecznych) uszkodzeń tkanek. W ten sposób stworzone modele 3D przydadzą się nie tylko do nauki lekarzy i weterynarzy, ale też, dysponując skanem konkretnego pacjenta, do planowania zabiegów.
Nerki (wraz z nadnerczami) myszy.
Nowe rozwiązanie pozwoli także na dokładniejsze śledzenie procesu angiogenezy, czyli powstawania nowych naczyń krwionośnych – zarówno w embrionach, jak i w powracających do zdrowia tkankach, czy procesach nowotworowych. Na przeciwnej stronie spektrum w stosunku do rozwijających się dzięki dobremu ukrwieniu guzów nowotworowych mamy choroby związane z niedokrwieniem, takie jak przewlekła niewydolność żylna czy zawał mięśnia sercowego. W końcu: lepsze poznanie układu krwionośnego oznacza nie tylko większą wiedzę o mechanizmach powstawania i rozwoju chorób, lecz także o sposobie, w jaki nasz organizm dostarcza do swoich tkanek leki.
Ludzka dłoń:
Oko szczura:
Serce aligatora:
[źródło i grafika: scientificamerican.com]
