Îndepărtarea unei tumori de la un pacient, cu păstrarea ţesutului sănătos, necesită o precizie deosebită, dar, adesea, chirurgii trebuie să se bazeze pe ochi şi pe mâini pentru a determina unde trebuie să taie. Acum însă, o echipă condusă de cercetători de la spitalul universitar Harvard a dezvoltat un instrument de vizualizare care combină camerele de mare viteză şi injectarea fluorescentă pentru a distinge ţesutul tumoral de cel normal în toate tipurile de cancer.
Echipa a testat noua tehnologie de imagistică, cunoscută sub numele de imagistică cu fluorescenţă pe durata de viaţă (FLT), folosind specimene de la peste 60 de pacienţi care au fost supuşi unei intervenţii chirurgicale pentru diferite tipuri de cancer.
Într-o lucrare publicată luni, în revista Nature Biomedical Engineering, echipa a raportat că tehnica a avut o precizie de peste 97% pentru toate tipurile de tumori, având potenţialul de a îmbunătăţi acurateţea operaţiilor de cancer.
„Laboratorul nostru studiază imagistica fluorescentă pe durata de viaţă încă din 2002, dar este pentru prima dată când cineva a combinat-o cu imagistica tumorală şi cu coloranţi injectabili la om", a declarat autorul corespondent Anand Kumar, de la Centrul pentru imagistică biomedicală, din cadrul spitalului Massachusetts General (MGH).
Procedând astfel, echipa a dezvoltat o tehnică pentru a distinge cu precizie ţesutul tumoral de ţesutul sănătos în toate tipurile de cancer
„Această tehnologie ne-a dus în pragul unei revoluţii în chirurgia tumorilor solide", a declarat dr. Mark Varvares, şefull secţiei de otorinolaringologie - chirurgia capului şi gâtului, de la spitalul pentru ochi şi urechi - Mass Eye and Ear - din Massachusetts.
Imaginile arată grupuri de celule de cancer colorectal metastatizate în ficat, rezecate de la un pacient de la MGH. Celulele sunt vizibile în roşu, ceea ce înseamnă o durată de viaţă mai lungă, pe un fundal de ţesut hepatic normal în albastru/verde. Credit: Mass General Brigham
„Prin utilizarea tehnicilor avansate de imagistică combinate cu colorantul, chirurgii din viitorul apropiat vor avea capacitatea de a îndepărta mai complet toate celulele maligne în timpul operaţiei tumorale şi, în acelaşi timp, cu încredere, de a cruţa ţesutul normal, îmbunătăţind funcţia postoperatorie şi, în unele cazuri, aspectul pacientului", a subliniat medicul.
S-au urmărit multe tehnologii pentru a îmbunătăţi vizualizarea tumorilor în timpul intervenţiilor chirurgicale, inclusiv imagistica prin fluorescenţă şi microscopia avansată, dar aceste tehnologii nu au fost încă adoptate pe scară largă şi majoritatea sunt limitate la anumite tipuri sau subtipuri de cancer.
Imagistica prin fluorescenţă poate folosi coloranţi pentru a ţinti molecule specifice cancerului, dar tehnicile standard de imagistică pot avea o acurateţe limitată pentru detectarea marginilor tumorale - sau a marginilor ţesutului normal care înconjoară o tumoră - deoarece expresia acestor molecule poate varia foarte mult în cadrul şi între tipurile de tumori.
Tehnica folosită, cunoscută sub numele de imagistică FLT, adoptă o tactică diferită. În loc să se bazeze doar pe coloranţi pentru a ţinti cancerul, tehnica foloseşte camere de mare viteză pentru a detecta schimbările în proprietatea luminii emise de ţesut.
În studiile anterioare efectuate pe modele preclinice, echipa a descoperit că tumorile la şoarecii injectaţi cu un colorant cunoscut sub numele de verde de indocianină (ICG) aveau o durată de viaţă a fluorescenţei mai mare în comparaţie cu ţesutul normal.
Această diferenţă le-a permis cercetătorilor să facă o distincţie precisă între ţesutul tumoral şi ţesutul normal.
În studiul lor actual, echipa a aplicat acelaşi principiu la eşantioane de la pacienţi.
Echipa a început prin a analiza eşantioane de la pacienţi supuşi unei intervenţii chirurgicale la ficat la MGH şi unei intervenţii chirurgicale la cap şi gât la Mass Eye and Ear. Pacienţii au primit o injecţie cu ICG cu cel puţin o zi înainte de operaţie.
Pornind de la această lucrare iniţială, echipa a colaborat cu mai multe instituţii şi a evaluat eşantioane de la peste 60 de pacienţi reprezentând mai multe tipuri de cancer, inclusiv ficat, creier, limbă, piele, oase şi ţesuturi moi, care au fost trataţi la MGH, Mass Eye and Ear, Universitatea din Pennsylvania, Universitatea din Newcastle (Marea Britanie) şi Universitatea Leiden (Olanda).
Echipa a reuşit să detecteze o schimbare a FLT la nivel celular care a fost consecventă între tipurile de tumori de la mai mulţi pacienţi.
De asemenea, tehnica a fost capabilă să distingă ganglionii limfatici benigni de cei metastatici.
În general, a avut o acurateţe de peste 97% în ceea ce priveşte distingerea ţesutului tumoral de cel sănătos.
Autorii notează că, deşi tehnica ICG este aprobat de Administraţia americană pentru alimente şi medicamente (FDA) pentru alte indicaţii, nu este încă aprobat pentru utilizare clinică ca agent de marcare a tumorilor.
„Munca noastră sugerează că combinaţia de imagistică fluorescentă pe durata de viaţă cu ICG ar putea îmbunătăţi rezecţiile chirurgicale, având astfel un impact asupra vieţii pacienţilor", a declarat dr. Kumar.
Următorul pas al cercetătorilor este de a efectua un studiu clinic la scară mai mare pentru a testa siguranţa şi eficacitatea imagisticii fluorescente pe durata de viaţă cu ICG pentru identificarea tumorilor în timpul intervenţiilor chirurgicale.
Imaginile arată grupuri de celule de cancer colorectal metastatizate în ficat, rezecate de la un pacient de la MGH. Celulele sunt vizibile în roşu, ceea ce înseamnă o durată de viaţă mai lungă, pe un fundal de ţesut hepatic normal în albastru/verde. Credit: Mass General Brigham
