Ex vivo -kasvaimen visualisointi ja leikkausmarginaalin arviointi paikallisesti levitettävillä fluoresoivilla kuvantamisaineilla (SprayDye)

Kirurginen leikkaus on edelleen olennainen osa useimpien kiinteiden kasvainten parantavaa hoitoa. Kirurgisen resektion tavoitteena on poistaa kokonaan kaikki kasvainkudos. Kasvainpositiivisella tai riittämättömällä kirurgisella resektiomarginaalilla, joka määritellään syöpäsoluiksi resektionäytteen reunassa tai sen lähellä (kasvaintyypistä riippuen), on merkittäviä ennustevaikutuksia ja se vaatii usein lisähoitoja. Nämä lisähoidot puolestaan ​​liittyvät lisääntyneeseen sairastumiseen, komplikaatioriskeihin ja terveydenhuoltokustannuksiin.

Kasvaimen täydellisen resektion saavuttamiseksi kirurgit luottavat visuaaliseen tarkastukseen ja tunnusteluun, jota joskus avustavat paikannus- tai patologiset tekniikat, kuten istutetut (radioaktiiviset/magneettiset) siemenet ja pakasteleikkeiden analyysi. Riittämättömät resektiomarginaalit kiinteissä kasvaimissa ovat kuitenkin edelleen korkeat, mikä osoittaa, että nykyiset menetelmät intraoperatiivisen marginaalin arvioimiseksi ovat riittämättömiä. Niistä puuttuu reaaliaikainen palaute suurten kudospintojen marginaalista ohjatakseen lisäresektiota.

Tekniikka, joka voisi täyttää nämä vaatimukset, on kasvaimeen kohdistettu fluoresenssikuvaus (FI). Siinä yhdistyvät fluoresenssikuvausaineen antaminen fluoresenssivalon käyttöön. Tämä tekniikka mahdollistaa reaaliaikaisen optisen palautteen korostamalla selektiivisesti kasvainkudosta, joka ilmentää tiettyjä molekyylikohteita, jotka sitovat kuvantamisainetta tai joilla on tiettyjä ominaisuuksia, jotka aktivoivat sen.

Tällä hetkellä suurin osa fluoresenssikuvausaineista, joita tutkitaan intraoperatiivisen kasvaimen visualisoimiseksi ja resektiomarginaalin arvioimiseksi, on annettava suonensisäisesti, tunteja tai päiviä ennen leikkausta. Aivan äskettäin on suunniteltu uusia kuvantamisaineita, joita voidaan antaa paikallisesti. Paikallisesti käytettävät kuvantamisaineet mahdollistavat näytepohjaisen (ex vivo) resektiomarginaalin arvioinnin FI:n avulla ilman, että koetinta tarvitsee antaa potilaalle. Tämä lähestymistapa tarjoaa useita etuja: (I) ex vivo paikallinen käyttö resektoidulle näytteelle eliminoi kaikki toksisuusriskit, koska potilas ei altistu kuvantamisaineelle; (II) se on paljon kustannustehokkaampaa. Ensinnäkin voidaan käyttää pienempää kuvantamisaineen annosta, koska systeemistä jakautumistilavuutta ei ole, eikä koetin metaboloidu eikä erity. Toiseksi toksisuustestausta ja kliinisiä potilastutkimuksia ei vaadita ex vivo -paikallisen lähestymistavan käyttämiseksi kliinisessä käytännössä, mikä vähentää huomattavasti toteutusaikaa ja -kustannuksia. (III) ex vivo -paikallinen lähestymistapa on helpompi toteuttaa nykyisessä kirurgisen työnkulussa, eikä se vaadi systeemiseen antoon tarvittavaa potilaslogistiikkaa.

Tässä periaatetutkimuksessa tutkijat tutkivat, voidaanko paikallisesti käytettyjä fluoresoivia kuvantamisaineita käyttää kasvainkudoksen visualisoimiseen ja riittämättömien resektiomarginaalien havaitsemiseen ex vivo juuri leikatuista kiinteistä ihmisen kasvaimista.