Detección temprana de la aparición del cáncer basada en la cancerización del campo de detección a nivel de órgano en el tracto alimentario utilizando una modalidad de dispersión/Raman estimulada integrada para mediciones endoscópicas in vivo en tiempo real (SENSITIVE)

El adenocarcinoma esofágico y el carcinoma colorrectal son condiciones comunes que son responsables de altas tasas de mortalidad entre la población mundial. Respectivamente, se sabe que los pacientes con esófago de Barrett y síndrome de Lynch corren el riesgo de desarrollar estas enfermedades letales. Por lo tanto, estos pacientes están sujetos a una vigilancia endoscópica regular para detectar la presencia de estos tumores malignos con el fin de detectar las lesiones durante sus etapas premalignas. Sin embargo, los intervalos en los que se han estratificado estos exámenes de detección tienen una base empírica con un lapso de tiempo arbitrario que conduce a muchos exámenes invasivos innecesarios en la mayoría de estos pacientes. Preferiblemente, se aplica una estrategia personalizada a pacientes que tienen un riesgo establecido de desarrollar una lesión cancerosa. Para lograr este enfoque, la detección de cancerización de campo podría desempeñar un papel clave. Antes de que se desarrollen las manifestaciones histopatológicas de la enfermedad, se producen cambios sutiles en las células y los tejidos como elementos de la cancerización del campo. Si estos cambios se pueden observar in vivo en tiempo real, se puede diagnosticar la cancerización de campo. Posteriormente, los pacientes podrían estratificarse con mayor precisión en cohortes de alto y bajo riesgo y podrían adaptarse los intervalos de los exámenes de vigilancia. Además, si la cancerización del campo se identificara en tiempo real durante la endoscopia, podría usarse durante las endoscopias terapéuticas para evaluar el tejido (residual). Para la detección de la cancerización de campo, se requieren técnicas ópticas biomédicas avanzadas que puedan visualizar biomarcadores a nanoescala. Por lo tanto, los investigadores desarrollaron una modalidad integrada de Raman/dispersión que puede realizar mediciones basadas en sondas de la mucosa alimentaria durante la endoscopia gastrointestinal. La espectroscopia Raman proporciona información sobre la composición biomolecular del tejido, mientras que la medición de las propiedades de dispersión proporciona información estructural a nanoescala.

Durante nuestros estudios preclínicos, los investigadores estudiaron la viabilidad de las medidas Raman y de dispersión para detectar la cancerización de campo en muestras de tejido humano (BE y colon) y muestras de tejido de modelos murinos (modelo intestinal: ratones villin-Cre/APCco/wt y modelo BE : ratones L2-IL1B/WT, modelos de control sanos: ratones WT). Las biopsias humanas incluyeron muestras colorrectales y de EB de tejido no sospechoso de órganos sin una lesión displásica establecida (grupo A; sin cancerización de campo esperada) y tejido no sospechoso de órganos con una lesión displásica establecida (grupo B; cancerización de campo esperada). Además, se obtuvieron muestras de lesiones displásicas en pacientes con EB (Grupo C).

Las muestras de tejido humano no afectado del Grupo B mostraron resultados notablemente concentrados a lo largo del espectro Raman, que parecía mostrar más similitud con los resultados Raman de las muestras de lesiones displásicas en lugar de las otras muestras de tejido no afectado del Grupo. A. Las muestras del grupo A mostraron una gran variabilidad de datos a lo largo de su espectro Raman. Esta variabilidad impidió establecer diferencias significativas en las muestras de tejido no afectado de órganos sin cancerización de campo esperada a las de órganos con cancerización de campo esperada. Curiosamente, los aumentos en los tres parámetros medidos por la dispersión (fuerza del desorden, tasa de despolarización y frecuencia de rugosidad) discriminaron las muestras de tejido no afectado de BE con cancerización de campo establecida (Grupo B) de las muestras no afectadas de BE sin cancerización del campo esperada (Grupo A). En el recto, únicamente el parámetro de trastorno arrojó diferencias significativas entre el tejido de colon no displásico frente al tejido de colon con cancerización de campo establecida.

En los modelos murinos que desarrollaron EAC y cáncer intestinal, las mediciones Raman de muestras de tejido displásico mostraron diferentes picos de números de onda en el espectro Raman en comparación con las muestras de tejido normal del WT en diferentes niveles de órganos (preestómago, SCJ, estómago, intestino). Además, los resultados de Raman permitieron la diferenciación de muestras de tejido no afectado de ratones con cancerización de campo (es decir, que contenían un tumor establecido) en comparación con muestras de tejido normal/no afectado de ratones WT (es decir, no tener cancerización del campo). Además, la combinación de parámetros de las modalidades de dispersión y PWS da como resultado una modalidad de detección sensible que se puede utilizar de manera auxiliar para la detección del cáncer Raman.

Por lo tanto, los investigadores plantean la hipótesis de que un enfoque integrado de la espectroscopia Raman y las mediciones de dispersión permiten la detección de la cancerización de campo del tejido esofágico y colorrectal.

Por lo tanto, los investigadores tienen como objetivo evaluar la seguridad de la dispersión basada en sonda y las mediciones Raman utilizando el sistema SENSITIVE de la mucosa alimentaria durante la endoscopia GI.