Imagen óptica endoscópica para tratamiento oncológico de precisión aplicado a tumores colorrectales (Elios-Color-on-Specimen)

El Instituto de Cirugía Guiada por Imágenes (IHU) de Estrasburgo es un instituto de investigación traslacional que tiene como objetivo desarrollar técnicas de cirugía híbrida, menos invasiva y guiada por imágenes para mejorar los resultados terapéuticos, en el contexto emergente de la medicina de precisión.

Una de esas técnicas en expansión es la imagen de fluorescencia que puede guiar el procedimiento quirúrgico con mucha precisión.

La unidad de investigación IHU-SPECTRA, totalmente dedicada al desarrollo de la cirugía guiada por fluorescencia, se creó en el IHU de Estrasburgo. Actualmente representado por una red de científicos de diferentes campos y por socios industriales y académicos en Francia y en el extranjero, sus objetivos a corto plazo son principalmente la implementación y evaluación en la práctica clínica actual de las técnicas ya desarrolladas. A largo plazo, está previsto probar varias innovaciones como parte de un proyecto a gran escala (ELIOS: Endoscopic Luminescent Imaging for Precision Oncology Surgery), financiado por la Fundación ARC para la Investigación del Cáncer.

El protocolo de investigación propuesto es parte del proyecto ELIOS y se dirige en particular a los tumores de colon.

El Santo Grial de la cirugía oncológica es la eliminación radical de las células cancerosas para reducir la tasa de recurrencias del tumor y aumentar la supervivencia libre del tumor. La afectación tumoral en los márgenes de resección es el predictor más importante de recurrencia tumoral, lo que lleva a una alta tasa de recurrencia.

Sin embargo, la cirugía y otros procedimientos ablativos mínimamente invasivos están actualmente limitados por 1) la necesidad de una amplia extracción de tejido sano para garantizar márgenes negativos (lo que podría conducir a déficits funcionales y aumentar los riesgos de complicaciones) y 2) el análisis de cortes congelados. para verificar los márgenes quirúrgicos. Consumen mucho tiempo y requieren recursos humanos considerables.

La administración de un anticuerpo específico del tumor, que emite fluorescencia en los rangos del infrarrojo cercano y que podría reconocerse unívocamente a nivel celular del tumor, podría proporcionar una evaluación rápida y precisa de la eliminación radical del tumor. En el contexto de la cirugía de precisión, el desarrollo de sondas fluorescentes específicas para tumores ha logrado avances notables en los últimos años, con pruebas preclínicas prometedoras del concepto, lo que permite una mejor identificación de residuos tumorales y ganglios linfáticos metastásicos. Recientemente, en un artículo pionero publicado en Nature, se informó el primer caso humano de cirugía guiada por fluorescencia específica de tumor. Los autores pudieron eliminar con eficacia 34 implantes intraperitoneales de metástasis de cáncer de ovario, que eran completamente invisibles a simple vista. Esta impresionante prueba del concepto destaca claramente el impacto potencial de las imágenes de fluorescencia molecular específicas de tumores intraoperatorios.

Hay un número cada vez mayor de sondas dirigidas que se están desarrollando para visualizar las células cancerosas, lo que permite la detección temprana del cáncer y la resección precisa del tumor. Particularmente interesante es la estrategia de acoplar un colorante fluorescente (IRDye800CW) con los anticuerpos monoclonales humanizados, actualmente utilizados en la terapia contra el cáncer.

El Centro Médico Universitario de Groningen (UMCG), que es un fuerte socio de la unidad IHU-SPECTRA, ha desarrollado un marcador fluorescente que combina Bevacizumab (que se dirige al factor de crecimiento endotelial vascular = VEGF) con el IRDye800.

Los resultados iniciales en humanos obtenidos junto con la empresa Surgvision (Groningue, Pays-Bas) son muy prometedores y no han reportado eventos adversos relacionados con el fluorescente.

Bevacizumab-IRDye800CW puede perfundirse por vía intravenosa o aplicarse localmente, siendo la aplicación local más eficaz que la perfusión.

Paralelamente, se probará una técnica óptica alternativa que no requiere el uso de un fluoróforo. Esta tecnología, la Imagen hiperespectral (HSI), es un método relativamente nuevo utilizado en cirugía de precisión y guiada por imágenes, que ha mostrado resultados prometedores para el reconocimiento/caracterización de tejidos/tumores, y evaluación integral de parámetros fisiológicos del tejido, como perfusión, oxigenación y contenido de agua. Por lo tanto, se ha aplicado predominantemente en imágenes y tratamiento de heridas en trasplantes de cirugía plástica, cirugía vascular, heridas crónicas y lesiones por quemaduras.

Se ha adquirido el sistema HSI de una start-up alemana (Diaspective Vision GmbH, Pepelw, Alemania). La empresa produce una cámara HSI, el sistema TIVITA, que permite obtener información espectral de los tejidos. La única limitación, cuando se aplica a la cirugía mínimamente invasiva, es que TIVITA proporciona imágenes y no videos en tiempo real.

La principal ventaja de HSI sobre la imagen de fluorescencia es que es una imagen sin contraste e intrínsecamente cuantitativa. Esas características hacen del HSI una herramienta muy prometedora en cirugía guiada por imágenes, y abre varias ventanas de oportunidad en términos de programas de investigación hacia la miniaturización y optimización del flujo de imágenes y algoritmos de inteligencia artificial (IA) de reconocimiento de tejidos.

Otra tecnología innovadora de imágenes ópticas disponible en la IHU es FF-OCT (Light-CT Scanner, LLTechSAS, París, Francia). Esta tecnología permite realizar biopsias ópticas no destructivas y de alta resolución sin necesidad de tratamiento tisular. Las imágenes se generan midiendo la luz retrodispersada producida por la interacción entre la luz y los tejidos de diferentes índices. Esta tecnología ya ha demostrado su importante potencial en oncología, en particular para los tejidos ovárico, cerebral, mamario y pancreático. De validarse, podría en un futuro complementar o incluso sustituir a la patología tradicional, ya que proporciona imágenes de alta resolución en poco tiempo, sin necesidad de tratamiento ni tinción.

La hipótesis de trabajo es que la fluorescencia molecular de realidad aumentada permite una mayor precisión en la diferenciación de tejido tumoral y tejido sano en pacientes con cáncer colorrectal en comparación con la inmunohistoquímica utilizada convencionalmente en anatomopatología.

Paralelamente, esta técnica se comparará con la imagen hiperespectral (sistema HSI TIVITA) y la imagen óptica (sistema FF-OCT), dos métodos potencialmente más ventajosos para la detección de tejido tumoral.