Оптические методы показывают постоянные перспективы в обнаружении рака поджелудочной железы

Согласно результатам клинических испытаний, опубликованных в журнале Disease Markers, оптическая технология, разработанная профессором биомедицинской инженерии Северо-Западного университета, показала свою эффективность в обнаружении рака поджелудочной железы путем анализа соседней ткани в двенадцатиперстной кишке.

Эта многообещающая новая технология, которая, как надеются исследователи, может помочь поднять чрезвычайно низкий уровень выживаемости пациентов с раком поджелудочной железы, способствуя раннему выявлению, использует новые методы светорассеяния для анализа чрезвычайно тонких изменений в клетках двенадцатиперстной кишки, части тонкой кишки. рядом с поджелудочной железой. Клетки получают с помощью малоинвазивной эндоскопии.

Исследование показывает, что клетки, которые кажутся нормальными при использовании традиционных методов микроскопии, действительно обнаруживают признаки аномалии при исследовании с использованием метода Северо-Запада, который обеспечивает анализ клеток на гораздо меньшем наномасштабе.

Технология была разработана Вадимом Бакманом, профессором биомедицинской инженерии Школы инженерии и прикладных наук Маккормика Северо-Западного университета, и Владимиром Туржицким, аспирантом лаборатории Бакмана. Клинические испытания были проведены в сотрудничестве с Hemant Roy, M.D., директор отдела гастроэнтерологических исследований в NorthShore University HealthSystem и Randall Brand, M.D., гастроэнтеролог в Медицинском центре Питтсбургского университета.

В исследовании с участием 203 пациентов этот метод точно разделил с чувствительностью 95% между здоровыми пациентами и пациентами с разными стадиями заболевания. (Было обнаружено, что только 5% пациентов имели ложноотрицательные результаты после тестирования.) Специфичность тестовой группы составила 71 процент. Эти результаты подтверждают результаты более раннего исследования 51 пациента, опубликованного в августе 2007 года в журнале Clinical Cancer Research.

Большое количество пациентов в более позднем исследовании позволило исследователям рассчитать «площадь под характеристикой оператора приемника» (AUROC), которая представляет собой анализ точности теста при различении здоровых образцов от больных образцов. Хотя чувствительность и специфичность тестов могут варьироваться в зависимости от порогового значения, установленного исследователями для диагностики, AUROC измеряет общую эффективность диагностического метода. Анализ показал 85-процентный AUROC для северо-западного метода. (Клинически обоснованные тесты обычно показывают AUROC более 70%).)

В исследовании Disease Markers также сообщается о многообещающих результатах в обнаружении поражений муцинозных кист, которые являются предшественниками рака. Если это подтвердится в дальнейших клинических испытаниях, этот подход может привести к методу ранней диагностики.

Рак поджелудочной железы – одна из самых смертоносных форм рака, пятилетняя выживаемость составляет всего 5 процентов. Это так смертельно, отчасти потому, что раннее обнаружение затруднено. Если непосредственно обследовать поджелудочную железу, существует высокий риск осложнений, поэтому плановые осмотры пациентов из группы риска обычно не подходят. Фактически, только 7 процентов людей с раком поджелудочной железы диагностируются на самых ранних стадиях заболевания, когда рак все еще ограничен своей первичной локализацией. Более чем у половины людей с этим заболеванием диагноз не ставится до тех пор, пока рак уже не дал метастазы.

«Обычно к тому времени, когда у пациента диагностируется рак поджелудочной железы, уже слишком поздно для наиболее эффективных методов лечения», – говорит Бакман. “Мы надеемся, что эта технология станет лучшим методом ранней диагностики заболевания, что может значительно улучшить выживаемость.”

Технология сочетает в себе два дополнительных оптических метода: четырехмерный отпечаток пальца с упругим светорассеянием (4D-ELF) и спектроскопию обратного рассеяния с низкой когерентностью (LEBS). Исследователи обнаружили, что эти два препарата работают лучше, чем один в отдельности при скрининге рака поджелудочной железы.

Во время теста ксеноновая лампа излучает интенсивный белый свет через серию линз и фильтрует образец – клетки двенадцатиперстной кишки. Свет преломляется через самый внешний слой тканей и рассеивается в спектрограф – устройство, которое разделяет луч белого света на составляющие его длины волн и измеряет их. Датчик изображения фиксирует результат, затем компьютер анализирует картину рассеяния света, ища «отпечаток пальца» канцерогенеза в наноархитектуре клеток.

Технология использует биологический феномен, известный как «эффект поля», гипотеза, которая предполагает, что генетическая и экологическая среда, которая приводит к неопластическому поражению в одной области органа, должна быть обнаружена во всем органе и даже в соседних тканях.

Если аналогичные результаты будут получены при применении метода к другим органам, метод может иметь широкое влияние на своевременное лечение рака груди, рака легких и других форм рака.

Оригинальная технология была поддержана Национальным научным фондом; клинические испытания проводились при поддержке Национальных институтов здравоохранения и V Foundation for Cancer Research.

«Мне очень нравится работа группы Backman, – говорит Леон Эстеровиц, директор программы NSF по биофотонике. «Я считаю, что эти результаты очень многообещающие, и этот метод имеет высокую вероятность успеха не только для выявления раннего рака поджелудочной железы, но и для выявления предраковых состояний, поэтому врачи могут приступить к лечению пациента, пока еще есть шанс победить болезнь. Для рака поджелудочной железы это может привести не только к прекрасному прогнозу, но, возможно, даже к излечению.”

В соответствующем исследовании, опубликованном в прошлом месяце в журнале OSA Journal Optics Letters, Бэкман, Рой и Бранд сообщили об обнадеживающих результатах для другого оптического метода, называемого парциально-волновой спектроскопией. Эта технология измеряет, как свет распространяется через клетку в одном измерении, позволяя исследователям обнаруживать наноскопические изменения во внутренней архитектуре клетки. В этом исследовании ученые изучили реальные клетки поджелудочной железы, собранные с помощью тонкой иглы.

«Мы разрабатываем набор оптических технологий, которые, как мы надеемся, изменят нашу способность обнаруживать рак на самых ранних стадиях», – говорит Бакман.

Источник: Северо-Западный университет (новости: в сети)

Оставьте комментарий