הדלקת תאים בודדים כדי לזהות סרטן ריאות מוקדם יותר

כאשר בדיקת CT מדגישה גוש במראה חשוד, השלב הבא הוא ביצוע ביופסיה כדי לשלול גידול ממאיר. עם זאת, הטכנולוגיות הרפואיות הנוכחיות אינן יכולות לספק מידע אבחוני בזמן אמת במהלך ביופסיה. במקום זאת, דגימות נשלחות לניתוח היסטופתולוגי, שעשוי להימשך מספר ימים. וחלק מהגושים עשויים להיות קטנים מכדי להסיר אותם לבדיקות נוספות, מה שמוביל לאי ודאות ולחרדה של המטופל, כמו גם עלויות מוגברות עבור הליכים נוספים ומעקב רנטגן.

היכולת לבצע בזמן אמת in vivo זיהוי של תאים סרטניים יכול לשפר את הדיוק האבחוני של אבחון מבוסס ביופסיה. חוקרים ב- מרכז סרטן אברמסון באוניברסיטת פנסילבניה עובדים על פיתוח טכניקה כזו. על ידי שילוב של חומר הדמיה המאיר תאים סרטניים עם מערכת אנדומיקרוסקופיה לייזר קונפוקלית (CLE) ברזולוציה גבוהה, הם הדגימו זיהוי בזמן אמת של סרטן ריאות ברמת תא בודד במהלך ביופסיה. הם מתארים את הממצאים שלהם ב תקשורת טבע.

"היכולת המתהווה להאיר תא בודד שעשוי להיות בלתי נראה לעין מספקת הזדמנות מצוינת לתת לחולים את הסיכוי הטוב ביותר לאבחון מוקדם לפני התפשטות הסרטן", מסביר המחבר הראשון גרגורי קנדי ​​בהצהרה לעיתונות. "לגישה ייחודית זו יש פוטנציאל לשפר את המידע שאנו מקבלים מביופסיות והיא עשויה להגדיל את הסיכויים שלנו לזהות סרטן מוקדם".

גישה משולבת

הפלטפורמה הטכנולוגית החדשה מפגישה מערכת CLE מבוססת מחטים, ששונתה לזיהוי אותות אופטיים קרובים לאינפרא אדום (NIR), עם pafolacianine, חומר ניאון NIR מכוון לסרטן. במחקר האחרון שלהם, קנדי ​​ועמיתיו העריכו האם הטכניקה, הידועה בשם NIR-nCLE, יכולה לזהות תאים ממאירים במהלך ביופסיה של קשרי ריאות (הגוש המקרי הנפוץ ביותר שזוהה בארה"ב).

לאחר הערכה של שלוש גיאומטריות בדיקה דקות במיוחד, צוות פן השתמש בבדיקה המכילה 10,000 חבילות סיבים אופטיים עם עומק הדמיה של 55 מיקרומטר, רזולוציה רוחבית של 3.5 מיקרומטר ושדה ראייה של 325 מיקרון. הבדיקה שימשה עם א CellVizio מערכת CLE המפיקה אור עירור של 785 ננומטר.

בדיקות על תאים סרטניים אנושיים שהתרביתו עם תאי פיברובלסט נורמליים גילו כי NIR-nCLE יכול לזהות תא סרטני בודד מבין התאים הנורמליים בתרבית משותפת ביחס של עד 1:1000. הצוות מציין שזהו ממצא חשוב שכן גידולים מכילים כמויות משמעותיות של תאים לא ממאירים ורכיבים חוץ-תאיים.

כדי לקבוע אם NIR-nCLE יכול להבדיל בין תאי גידול מרקמת ריאה רגילה במהלך ביופסיה, החוקרים פיתחו מודלים של בעלי חיים של ביופסיות מחטים טרנס-חזה וברונכוסקופיות. במודל הראשון, הם ביצעו CT מונחה NIR-nCLE וביופסיה של רקמת גידול ורקמת ריאה תקינה של עכברים נושאי גידול, 24 שעות לאחר מתן pafolacianine. במודל הברונכוסקופי, החוקרים השתילו לריאות גדי גידולים מעכברים שקיבלו פפולאציאן לפני הכריתה, ולאחר מכן ביצעו NIR-nCLE וביופסיות באמצעות ברונכוסקופ.

בשני המודלים, הקרינה NIR-nCLE הייתה בקורלציה לממאירות כפי שהוערכה על ידי צביעה היסטולוגית ומיקרוסקופיה אימונופלואורסצנטית. כדי להעריך את ביצועי האבחון של NIR-nCLE, חמישה סוקרים עיוורים שאינם מומחים בדקו את כל רצפי ההדמיה (22 מביופסיות רקמות לא ממאירות ו-22 מביופסיות ממאירות). הבודקים אבחנו באופן עצמאי כל רצף NIR-nCLE בהתבסס על נוכחות של תאים פלורסנטים, תוך סיווג התמונות עם רגישות כוללת של 100% וסגוליות של 92%. חשוב לציין, לא היו אבחנות שליליות כוזבות והסכמה בין הצופים הייתה מצוינת.

לבסוף, כדי להעריך את ביצועי הטכניקה בגידולי ריאה אנושיים, הצוות ערך ביופסיה מונחית NIR-nCLE של דגימות גידול ורקמת ריאה תקינה מחמישה חולים שעברו ניתוח סרטן ריאות. כל הגושים היו אטימות זכוכית טחונה (GGOs), בעלות ארכיטקטורת רקמה רכה ומאתגרות במיוחד לאבחון. NIR-nCLE זיהה תאים סרטניים פלואורסצנטיים בתוך הנגע בכל חמשת ה-GGO, והשיג דיוק אבחוני גבוה בהשוואה לניתוח היסטופתולוגי.

חמישה סוקרים שאינם מומחים יכלו להבחין בין רצפי הדמיה של NIR-nCLE בתוך ה-GGOs (10 דגימות) מאלה שבריאות רגילות (10 דגימות) עם רגישות של 100%, ספציפיות של 92% ודיוק אבחון כולל של 96%. שוב, לא היו אבחנות שליליות כוזבות והסכמה פנים-משקיפה מצוינת.

החוקרים מציינים כי מחקר הוכחת מושג זה ניתח קשריות ריאתיות כמקרה מבחן, אך מקווים שניתן להשתמש בגישה גם לאבחון מוקדם יותר של סוגי סרטן אחרים.

"מחקר זה מאיר אור על האפשרות להיות מסוגל לזהות ולאבחן בצורה מדויקת יותר נגעים שעלולים להיות סרטניים, אפילו כאלה שהם קטנים מאוד ועשויים להתחמק מיכולות האבחון האופייניות שלנו", אומר מחבר המקביל סוניל סינגהל. "השאיפה לאבחן סרטן ריאות בשלבים מוקדמים יותר היא חלק מרכזי במחקר שלנו, שכן גילוי מוקדם קשור כל כך לסיכויים לטיפול מוצלח."

ההודעה הדלקת תאים בודדים כדי לזהות סרטן ריאות מוקדם יותר הופיע לראשונה ב עולם הפיזיקה.

• Coinsmart. בורסת הביטקוין והקריפטו הטובה באירופה.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. ידע מוגבר. גישה חופשית.
• CryptoHawk. רדאר אלטקוין. ניסיון חינם.
• מקור: https://physicsworld.com/a/lighting-up-single-cells-to-detect-lung-cancer-earlier/