A rák korai felismerése az emésztőrendszer szervi szintű terepi rákosodásának érzékelése alapján, integrált stimulált Raman/szórási modalitás segítségével endoszkópos valós idejű in vivo mérésekhez (SENSITIVE)

A nyelőcső adenokarcinóma és a kolorektális karcinóma gyakori állapotok, amelyek felelősek a világ népességének magas halálozási arányáért. Ennek megfelelően a Barrett-nyelőcsőben és a Lynch-szindrómában szenvedő betegekről ismert, hogy ki vannak téve ezeknek a halálos állapotoknak a kialakulásának. Ezért ezeket a betegeket rendszeres endoszkópos megfigyelésnek vetik alá, hogy kiszűrjék e rosszindulatú daganatok jelenlétét, és így észleljék a léziókat a premalignus stádiumukban. Azonban azoknak az időközöknek, amelyek között ezeket a szűrővizsgálatokat rétegezték, empirikus alapjaik vannak, tetszőleges időtartammal, ami a betegek többségénél sok szükségtelen invazív vizsgálathoz vezet. Előnyösen személyre szabott stratégiát alkalmaznak azoknál a betegeknél, akiknél fennáll a rákos elváltozás kialakulásának megállapított kockázata. Ennek a megközelítésnek a megvalósításában kulcsszerepet játszhat a terepi rákosodás kimutatása. Mielőtt a betegség kórszövettani megnyilvánulásai kialakulnának, finom változások következnek be a sejtekben és a szövetekben, mint a terepi rákosodás elemei. Ha ezek a változások valós időben in vivo megfigyelhetők, a terepi rákosodás diagnosztizálható. Ezt követően a betegeket pontosabban lehetett csoportosítani magas és alacsony kockázatú csoportokba, és adaptálni lehetett a felügyeleti vizsgálatok intervallumait. Továbbá, ha az endoszkópia során valós időben azonosítják a terepi rákosodást, akkor a terápiás endoszkópiák során felhasználható (maradék) szövetek értékelésére. A terepi rákosodás kimutatásához fejlett orvosbiológiai optikai technikákra van szükség, amelyek képesek megjeleníteni a nanoméretű biomarkereket. Ezért a kutatók kifejlesztettek egy integrált Raman/szórási modalitást, amely szonda alapú méréseket végezhet az emésztőrendszer nyálkahártyáján a GI endoszkópia során. A Raman-spektroszkópia a szövet biomolekuláris összetételéről, míg a szórási tulajdonságok mérése nanoméretű szerkezeti információt ad.

Preklinikai vizsgálataink során a kutatók megvizsgálták a Raman és a szóródás mérések megvalósíthatóságát a terepi rákosodás kimutatására humán szövetmintákon (BE és vastagbél) és egérmodellekből származó szövetmintákon (bélmodell: villin-Cre/APCco/wt egerek és BE modell). : L2-IL1B/WT egerek, egészséges kontroll modellek: WT egerek). A humán biopsziák BE-t és vastag- és végbélmintákat tartalmaztak olyan szervekből származó, nem gyanított szövetekből, amelyekben nem volt kimutatott diszpláziás elváltozás (A csoport; várt terepi rákosodás nélkül), és nem gyanított szövet olyan szervekből, amelyekben megállapított diszpláziás elváltozás (B csoport; várható terepi rákosodás). Ezenkívül mintákat vettünk BE-s betegek diszpláziás elváltozásaiból (C csoport).

A B csoportból származó, nem érintett humán szövetminták figyelemreméltóan koncentrált eredményeket mutattak a Raman-spektrum mentén, amelyek nagyobb hasonlóságot mutattak a diszpláziás lézióminták Raman-eredményeivel, mint a többi nem érintett szövetminta a csoportból. V. Az A csoportból származó minták az adatok nagy változatosságát mutatták Raman-spektrumuk mentén. Ez a variabilitás megnehezítette a szignifikáns különbségek megállapítását a nem érintett szövetmintákban a várt terepi daganatosodást nem tartalmazó szervekből a várható terepi daganatosodást mutató szervekből származó szövetmintákban. Érdekes módon a szórással mért három paraméter (a zavar erőssége, a depolarizációs sebesség és az érdesség gyakorisága) növekedése mind megkülönböztető volt a nem érintett szövetminták esetében, amelyek megállapították, hogy a BE-kből (B csoport) nem érintettek, mint a nem érintett BE-kből származó nem érintett szövetminták esetében. várható terepi rákosodás (A csoport). A végbélben kizárólag a rendellenesség paramétere mutatott szignifikáns különbséget a nem diszpláziás vastagbélszövet és a megállapított mezőrákos vastagbélszövet szövetei között.

Az EAC-t és bélrákot növesztő egérmodellekben a diszpláziás szövetminták Raman-mérései eltérő hullámszám-csúcsokat mutattak a Raman-spektrumban, mint a WT normál szövetmintái különböző szervi szinteken (eldőgyomor, SCJ, gyomor, bél). Ezenkívül a Raman-eredmények lehetővé tették a nem érintett szövetminták megkülönböztetését terepi rákosodásban szenvedő (vagyis megállapított daganatot tartalmazó) egerekből a WT egerekből származó normál/nem érintett szövetmintákhoz képest (pl. hogy ne legyen mezei rákosodás). Ezenkívül a szórási és a PWS modalitás paramétereinek kombinációja érzékeny kimutatási módot eredményez, amelyet a Raman rákszűrés kiegészítőjeként lehet használni.

Így a kutatók azt feltételezik, hogy a Raman-spektroszkópia és a szórásmérések integrált megközelítése lehetővé teszi a nyelőcső és a vastagbélszövet terepi daganatosodásának kimutatását.

Ezért a kutatók célja, hogy felmérjék a szondán alapuló szórás és a Raman mérések biztonságát az emésztőrendszeri nyálkahártya SENSITIVE rendszerével a GI endoszkópia során.