Rilevazione precoce dell'insorgenza del cancro basata sulla cancerizzazione del campo di rilevamento a livello di organo nel tratto alimentare utilizzando una modalità Raman/scattering stimolata integrata per misurazioni endoscopiche in tempo reale in vivo (SENSITIVE)

L'adenocarcinoma esofageo e il carcinoma del colon-retto sono condizioni comuni responsabili di alti tassi di mortalità tra la popolazione mondiale. Rispettivamente, i pazienti con esofago di Barrett e sindrome di Lynch sono noti per essere a rischio di sviluppare queste condizioni letali. Pertanto, questi pazienti sono soggetti a regolare sorveglianza endoscopica al fine di individuare la presenza di questi tumori maligni al fine di rilevare le lesioni durante i loro stadi precancerosi. Tuttavia, gli intervalli in cui questi esami di screening sono stati stratificati hanno una base empirica con un arco di tempo arbitrario che porta a molti esami invasivi non necessari nella maggior parte di questi pazienti. Preferibilmente, una strategia su misura viene applicata ai pazienti che hanno un rischio accertato di sviluppare una lesione cancerosa. Per raggiungere questo approccio, il rilevamento della cancerizzazione sul campo potrebbe svolgere un ruolo chiave. Prima che si sviluppino le manifestazioni istopatologiche della malattia, si verificano sottili cambiamenti nelle cellule e nei tessuti come elementi di cancerizzazione del campo. Se questi cambiamenti possono essere osservati in vivo in tempo reale, è possibile diagnosticare la cancerizzazione sul campo. Successivamente, i pazienti potrebbero essere stratificati più precisamente in coorti ad alto e basso rischio e gli intervalli degli esami di sorveglianza potrebbero essere adattati. Inoltre, se la cancerizzazione del campo venisse identificata in tempo reale durante l'endoscopia, potrebbe essere utilizzata durante le endoscopie terapeutiche per la valutazione del tessuto (residuo). Per il rilevamento della cancerizzazione sul campo, sono necessarie tecniche ottiche biomediche avanzate in grado di visualizzare biomarcatori su scala nanometrica. Pertanto, i ricercatori hanno sviluppato una modalità Raman/scattering integrata in grado di eseguire misurazioni basate su sonda della mucosa alimentare durante l'endoscopia gastrointestinale. La spettroscopia Raman fornisce informazioni sulla composizione biomolecolare del tessuto mentre la misurazione delle proprietà di scattering fornisce informazioni strutturali su scala nanometrica.

Durante i nostri studi preclinici, i ricercatori hanno studiato la fattibilità delle misurazioni Raman e scattering per rilevare la cancerizzazione del campo su campioni di tessuto umano (BE e colon) e campioni di tessuto da modelli murini (modello intestinale: topi villin-Cre/APCco/wt e modello BE : topi L2-IL1B/WT, modelli di controllo sani: topi WT). Le biopsie umane includevano BE e campioni colorettali di tessuto non sospetto da organi senza una lesione displastica accertata (gruppo A; senza cancerizzazione di campo prevista) e tessuto non sospetto da organi con lesione displastica accertata (gruppo B; cancerizzazione di campo prevista). Inoltre, sono stati prelevati campioni da lesioni displastiche in pazienti BE (Gruppo C).

I campioni di tessuto umano non affetti dal gruppo B hanno mostrato risultati notevolmente concentrati lungo lo spettro Raman, che sembrava mostrare una maggiore somiglianza con i risultati Raman dei campioni di lesioni displastiche piuttosto che con gli altri campioni di tessuto non affetti dal gruppo. R. I campioni del gruppo A hanno mostrato una grande variabilità di dati lungo il loro spettro Raman. Questa variabilità ha impedito di stabilire differenze significative nei campioni di tessuto non affetti da organi senza cancerizzazione di campo prevista rispetto a quelli provenienti da organi con cancerizzazione di campo prevista. È interessante notare che gli aumenti nei tre parametri misurati dallo scattering (forza del disturbo, tasso di depolarizzazione e frequenza di rugosità) erano tutti discriminanti per i campioni di tessuto non affetti da BE con cancerizzazione di campo stabilita (Gruppo B) dai campioni non affetti da BE senza cancerizzazione di campo prevista (Gruppo A). Nel retto, solo il parametro del disturbo ha prodotto differenze significative tra il tessuto del colon non displastico rispetto al tessuto del colon con cancerizzazione di campo stabilita.

Nei modelli murini che hanno coltivato EAC e cancro intestinale, le misurazioni Raman dei campioni di tessuto displastico hanno mostrato diversi picchi di numeri d'onda nello spettro Raman rispetto ai normali campioni di tessuto del WT a diversi livelli di organi (prestomaco, SCJ, stomaco, intestino). Inoltre, i risultati Raman hanno consentito la differenziazione di campioni di tessuto non affetti da topi con cancerizzazione di campo (cioè contenenti un tumore accertato) rispetto a campioni di tessuto normale/non affetto da topi WT (cioè non avere cancerizzazione di campo). Inoltre, la combinazione dei parametri delle modalità scattering e PWS si traduce in una modalità di rilevamento sensibile che può essere utilizzata in modo ausiliario allo screening del cancro Raman.

Pertanto, i ricercatori ipotizzano che un approccio integrato di spettroscopia Raman e misure di scattering consenta il rilevamento della cancerizzazione del campo del tessuto esofageo e colorettale.

Pertanto, i ricercatori mirano a valutare la sicurezza della diffusione basata su sonda e delle misurazioni Raman utilizzando il sistema SENSITIVE della mucosa alimentare durante l'endoscopia gastrointestinale.