Pierwsze w Polsce laboratorium technologii hiperpolaryzacji

Pierwsze w Polsce laboratorium klinicznych zastosowań techniki DNP-MRS – rezonansu magnetycznego z wykorzystaniem hiperpolaryzatora - zostało otwarte w poniedziałek w Warszawie. To wspólne przedsięwzięcie Instytutu Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej im. Macieja Nałęcza PAN oraz Wojskowego Instytutu Medycyny Lotniczej.


Dzięki nowej technologii hiperpolaryzacji (Dynamiczna Polaryzacja Atomowa – DNP) naukowcy mogą obserwować procesy metaboliczne wewnątrz ciała bez stosowania promieniowania jonizującego. Pozwoli to wykrywać na wczesnym etapie różne typy zaburzeń, w tym choroby nowotworowe. W przyszłości metoda ma nie tylko zwiększyć szanse pacjentów na wyleczenie, ale także istotnie ograniczyć koszty leczenia.

Otwarciu towarzyszyło I Warszawskie Seminarium Zastosowania Kontrastów Hiperpolaryzacyjnych w Badaniach, na które zjechali wybitni naukowcy i radiolodzy z całego świata, w tym profesor Jan Henrik Ardenkjaer-Larsen, twórca hiperpolaryzatora oraz przedstawiciel GE Healthcare.

Zarówno hiperpolaryzator, jak i niezbędny do wykorzystania jego możliwości aparat do rezonansu magnetycznego (MRI) zostały zainstalowane w nowym budynku CNS Lab na terenie Wojskowego Instytutu Medycyny Lotniczej w Warszawie, przy ul. Krasińskiego 54/56. Przedsięwzięcie zostało sfinansowane z funduszy strukturalnych w ramach programu Innowacyjna Gospodarka.

Sam aparat do rezonansu oprócz bardzo wysokiego natężenia pola magnetycznego (3 Tesle) wyróżnia się nową i wyjątkową możliwością zastosowania „cichego” trybu silent. Jak mógł się na własne uszy przekonać wysłannik PAP, różnica pomiędzy pracą aparatu w trybie normalnym i cichym jest taka jak między koncertem muzyki heavy metal a dzwonkiem komórki. A nie każdy pacjent dobrze toleruje trwające przez pół godziny hałaśliwe badanie.

Hiperpolaryzator to niewielka oszklona szafa, zainstalowana w pomieszczeniu sąsiadującym z aparatem do rezonansu magnetycznego (skanerem MRI). Próbka przeznaczonej do wstrzyknięcia substancji jest zamrażana za pomocą ciekłego helu do temperatury zaledwie 1,1 Kelwina i poddawana przez kilka godzin działaniu silnego pola magnetycznego. W efekcie zostaje „namagnesowana”, co poprawia czułość badania MRI (obrazowania rezonansu magnetycznego) ponad 20 tys. razy w stosunku do tradycyjnego rezonansu magnetycznego.

Taki stan jest jednak nietrwały; badanie trzeba przeprowadzić w ciągu kilku minut. Dlatego urządzenie umieszczone jest w pomieszczeniu tuż obok skanera MRI. Maszyna podgrzewa hiperpolaryzowany pirogronian do temperatury nieco wyższej od temperatury ciała i nabiera go do strzykawki, która jest szybko podawana przez okienko pielęgniarce, wstrzykującej roztwór pacjentowi.

Jak wyjaśnił prof. Leszek Królicki z Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego, poddane hiperpolaryzacji substancje mogą służyć jako swego rodzaju środek kontrastujący. Pirogronian, mocznik czy dwuwęglan podane dożylnie pacjentowi trafiają do jego narządów i dają charakterystyczny obraz na ekranie aparatury do rezonansu magnetycznego. Widać na przykład, czy trafiający do prostaty pirogronian rozpada się na wodę i dwutlenek węgla (jak w prawidłowej tkance) czy też w przebiegu reakcji beztlenowej powstaje z niego mleczan (co jest typowe dla nowotworów). Pozwala to odróżnić guz nowotworowy od zmiany zapalnej – przy zapaleniu nie powstaje mleczan, podczas gdy nowotwory „wolą” przemiany beztlenowe nawet przy dostatecznym dostępie tlenu.

Jak podkreślił prof. Królicki, dzięki metodzie hiperpolaryzacji można na przykład z większą precyzją ustalić miejsce, z którego pobierana jest próbka tkanki do badania histopatologicznego oraz monitorować skuteczność terapii i w razie potrzeby ją zmieniać.

Na razie wyniki badań wykorzystuje się przede wszystkim do prac naukowych. W całej Europie zainstalowane są trzy hiperpolaryzatory (dwa na terenie Skandynawii, jeden w Wielkiej Brytanii).