Cercetătorii au dezvoltat un sistem de biopsie optică care poate face distincția între țesutul hepatic canceros și cel sănătos. Noua tehnologie ar putea facilita diagnosticarea cancerului de ficat, al șaselea cel mai frecvent cancer la nivel global.

„Instrumentul este conceput pentru a fi compatibil cu acele folosite în prezent pentru biopsiile hepatice”, a declarat Evgenii Zherebtsov, membru al echipei de cercetare de la Universitatea de Stat Orel din Rusia. „Ar putea astfel, într-o zi, să ajute chirurgii să navigheze mai precis instrumentul de biopsie pentru a reduce numărul de erori în prelevarea de probe de țesut utilizate pentru diagnostic”.

În revista Biomedical Optics Express, cercetătorii raportează că sistemul de biopsie optică poate distinge în mod fiabil între celulele canceroase și cele sănătoase pe modele șoarece. De asemenea, sistemul s-a arătat promițător în testele preliminare efectuate la persoanele cu suspiciune de cancer la ficat.

„Metodele de biopsie optică precum cea dezvoltată de noi fac posibilă diferențierea țesuturilor sănătoase și tumorale cu un grad înalt de acuratețe”, a spus Elena V. Potapova, care a fost co-autoarea articolului, alături cu ​​Zherebtsov. „Deși sistemul nostru a fost conceput special pentru utilizarea în chirurgia abdominală, rezultatele noastre arată că tehnologii similare ar putea fi utile pentru alte aplicații medicale”.

Cercetătorii au proiectat noul dispozitiv după ce chirurgii cu care colaborau au remarcat cât de dificil este să se efectueze biopsii cu ac exact în locul potrivit. Tumorile în stadiu incipient pot fi greu de identificat atunci când se introduce un mic ac gol în ficat pentru a obține o probă de țesut. Dacă acul este plasat incorect și ratează tumora, acest lucru ar putea conduce la un diagnostic incorect.

Noul sistem de biopsie optică combină spectroscopia de reflectanță difuză și măsurătorile pe durata de viață a fluorescenței pentru a evalua markerii legați de metabolismul celular, care diferă între celulele sănătoase și cele canceroase. Acest lucru ar putea ajuta chirurgii să vadă, în timp real, unde se află cancerul, astfel încât să poată identifica cel mai bun loc pentru a obține o probă de țesut.

Spectroscopia de reflectanță difuză dezvăluie proprietățile țesuturilor pe baza modului în care acestea reflectă lumina. Analiza fluorescenței pe durata de viață expune țesuturile la o lungime de undă a luminii care induce fluorescența și apoi măsoară cât timp durează acea fluorescență pentru a se estompa. Momentul dezintegrării fluorescenței depinde de prezența moleculelor care sunt importante în metabolism.

„Deși echipa noastră a folosit anterior intensitatea fluorescenței pentru evaluarea țesuturilor, studiile efectuate în alte părți ale corpului au arătat că durata de viață a fluorescenței depinde mai puțin de condițiile experimentale”, a spus Potapova. „Măsurătorile pe durata de viață a fluorescenței rămân mai consistente în prezența sângelui, atunci când există o iluminare neuniformă sau dacă contactul dintre sondă și țesut se modifică din cauza mișcării”.

Cu accent pe utilizarea noului instrument de ghidare a viitoarelor biopsii în clinică, cercetătorii au selectat componente compacte și moderne pentru dispozitiv. Sonda cu diametrul de 1 milimetru este compatibilă cu un ac de biopsie standard de 17,5G și are canale optice separate pentru spectroscopie de reflectanță difuză și măsurători pe durata de viață a fluorescenței.

Pentru a evalua sensibilitatea sistemului asamblat, cercetătorii au măsurat mai întâi soluții cunoscute de molecule care joacă roluri cheie în metabolism. Odată ce au obținut rezultate satisfăcătoare, au efectuat apoi experimente pe un model șoarece cu cancer hepatic și măsurători preliminare la pacienții cu suspiciune de cancer hepatic. Cercetătorii au descoperit că instrumentul lor și parametrii măsurați ar putea distinge în mod fiabil țesutul cancerului hepatic, țesutul hepatic sănătos și țesuturile hepatice modificate metabolic care înconjoară o tumoare.

„A fost important pentru noi să alcătuim o imagine cuprinzătoare a modificărilor observate pentru cancer atât pe ​​modelul șoarece, cât și în cadrul clinic”, a spus Zherebtsov. „Studiile noastre pe pacienți care au avut același tip de tumoare ca și șoarecii au arătat că tehnica noastră poate oferi rezultate stabile, reproductibile, care pot fi folosite pentru a detecta cancerul”.

Cercetătorii intenționează să continue măsurarea parametrilor fluorescenței pe durata de viață la pacienții cu diferite tipuri de tumori în diferite stadii pentru a genera clasificatoare de diagnosticare în timp real. Acest lucru va face, de asemenea, posibilă aplicarea unor metode avansate de învățare automată care ar putea ajuta chirurgii să ia decizii clinice în timpul unei proceduri de biopsie.

 

Sursa: medicalxpress.com