Sonobiopsi menyediakan rute non-invasif untuk diagnosis tumor otak – Dunia Fisika

Mendiagnosis tumor otak biasanya memerlukan neuroimaging dengan CT dan MRI, diikuti dengan reseksi bedah atau biopsi jaringan. Alternatif non-invasif dan murah adalah biopsi cair berbasis darah, yang menganalisis biomarker yang bersirkulasi dalam darah untuk mendapatkan informasi molekuler dan genetik tentang tumor dan memandu keputusan pengobatan. Sayangnya, biomarker yang berasal dari tumor otak hanya terdeteksi dalam jumlah yang sedikit, karena sawar darah-otak (BBB) ​​mencegah transfer biomarker tersebut ke dalam sirkulasi perifer.

Untuk mengatasi masalah ini, para peneliti di Universitas Washington di St. Louis menggunakan ultrasound terfokus (FUS) dan gelembung mikro untuk mengganggu sementara BBB dan melepaskan sejumlah besar biomarker ke dalam aliran darah untuk dianalisis. Dalam uji coba prospektif pertama pada manusia, mereka menemukan bahwa pelepasan biomarker yang diinduksi FUS ke dalam aliran darah – sebuah metode yang mereka sebut sonobiopsi – layak dan aman untuk digunakan.

“Dengan teknik ini, kami dapat memperoleh sampel darah yang mencerminkan ekspresi gen dan fitur molekuler di lokasi lesi di otak. Ini seperti melakukan biopsi otak tanpa bahaya operasi otak,” jelas rekan penulis senior Eric Leuthardt dalam pernyataan pers.

FUS intensitas rendah transkranial, digunakan dalam kombinasi dengan gelembung mikro yang disuntikkan secara intravena, memberikan pembukaan BBB sementara dan reversibel dan dapat menargetkan lesi di otak dengan akurasi milimeter. Gelembung mikro, yang secara tradisional digunakan sebagai agen kontras ultrasonik, mengalami kavitasi saat terkena FUS dan memperkuat efek mekanisnya.

Untuk melakukan sonobiopsi, sebuah teknik yang dipelopori oleh Leuthardt dan rekan penulis seniornya hong chen, tim mengembangkan perangkat FUS kompak yang dapat langsung dipasang ke probe navigasi saraf klinis, memungkinkan penempatan transduser FUS secara tepat. Desain ini memungkinkan integrasi sonobiopsi dengan mudah ke dalam alur kerja klinis yang ada tanpa memerlukan ahli bedah saraf untuk melakukan pelatihan tambahan.

Untuk menilai kelayakan dan keamanan sonobiopsi dengan transduser FUS yang dipandu neuronavigasi, Leuthardt, Chen dan rekannya melakukan uji coba satu lengan terhadap lima pasien dengan glioma tingkat tinggi (empat memiliki glioblastoma, satu memiliki glioma tingkat tinggi difus). ).

Para peneliti melakukan sonobiopsi pada pasien yang dibius sebelum rencana operasi pengangkatan tumor otak. Dengan menggunakan gambar MRI dan CT yang diperoleh sebelumnya untuk mencatat posisi kepala pasien, mereka memposisikan transduser FUS untuk menyelaraskan fokusnya pada lokasi tumor. Setelah injeksi gelembung mikro secara intravena, mereka menerapkan sonikasi FUS selama 3 menit.

Analisis sampel darah yang dikumpulkan sebelum dan 5, 10 dan 30 menit setelah sonikasi menunjukkan bahwa sonobiopsi meningkatkan konsentrasi sirkulasi DNA tumor (ctDNA). Hal ini termasuk peningkatan maksimum 1.6 kali lipat untuk fragmen DNA bebas sel mononukleosom (cfDNA), 1.9 kali lipat untuk ctDNA varian tumor spesifik pasien, dan 5.6 kali lipat untuk ctDNA dengan mutasi TERT (yang terjadi pada lebih dari separuh pasien glioblastoma). dan dikaitkan dengan hasil pengobatan yang buruk).

Penelitian tersebut juga memverifikasi bahwa prosedur tersebut aman dan tidak merusak jaringan otak. Selama sonikasi FUS, pasien tidak menunjukkan fluktuasi tanda-tanda vital yang signifikan dan tidak ada efek samping. Sampel tumor yang dikumpulkan selama operasi tidak menunjukkan adanya perdarahan mikro atau perubahan struktural antara daerah yang disonikasi dan tidak disonikasi.

Implan USG membantu memberikan kemoterapi yang kuat pada tumor otak

Para peneliti menyimpulkan bahwa pekerjaan mereka “menandai tonggak awal yang penting dalam menunjukkan kelayakan dan keamanan sonobiopsi pada pasien dengan glioma tingkat tinggi”. Mereka menunjukkan bahwa meskipun penelitian ini dilakukan di ruang operasi sebelum operasi, lingkungan operasi dan anestesi tidak penting, dan sonobiopsi dapat digunakan di klinik atau di samping tempat tidur pasien di rumah sakit.

“Dengan kemampuan mengakses setiap bagian otak secara non-invasif dan non-destruktif, kami kini dapat memperoleh informasi genetik dari tumor di setiap tahap perawatan pasien, mulai dari diagnosis tumor hingga pemantauan pengobatan dan deteksi kekambuhan,” kata Chen. “Kami sekarang dapat mulai menginterogasi penyakit yang biasanya tidak menjalani biopsi bedah, seperti gangguan perkembangan saraf, neurodegeneratif, dan kejiwaan.”

Kajian tersebut dijelaskan dalam npj Onkologi Presisi.

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
• PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
• PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
• Sumber: https://physicsworld.com/a/sonobiopsy-provides-a-non-invasive-route-to-brain-tumour-diagnosis/