Precisione diagnostica della biopsia ottica in tempo reale (INSTASCOPE)

Differenziare il tessuto neoplastico da quello sano è fondamentale sia per la diagnosi precoce durante gli esami endoscopici sia per la radicalità degli interventi oncologici. Attualmente, l'istologia è il gold standard sia per la diagnosi che per la valutazione dei margini di resezione. Tuttavia, richiede molto tempo e può essere eseguito solo dopo l'intervento. Pertanto, lo sviluppo di un metodo ultrasensibile per la diagnosi ottica in tempo reale può avere un impatto rivoluzionario in questo contesto clinico. Recentemente, è stata sviluppata una nuova metodologia diagnostica basata sull'evoluzione dei sistemi ottici non lineari che impiega un laser multifotone, si basa sulla complessa propagazione della luce in fibre ottiche multimodali (MMFs - Multimodal Fibers). E consente l'imaging multiplex Coherent Anti-Stokes Raman Spectroscopy (CARS) di ottenere un'impronta digitale molecolare del tessuto. La costituzione molecolare e le alterazioni strutturali dei tessuti possono essere rilevate analizzando sia le proprietà vibrazionali che la generazione armonica e la fluorescenza endogena della materia vivente, permettendo di ottenere una "diagnosi ottica". La metodologia utilizza un laser multifotone (sistema laser sintonizzabile a femtosecondi), è priva di marcatori e sicura per i tessuti biologici e consente l'imaging ad altissima risoluzione. La metodologia diagnostica è già stata valutata su colture cellulari bidimensionali. L'ESD è una tecnica ben consolidata per la resezione endoscopica minimamente invasiva di lesioni neoplastiche superficiali grandi e di forma irregolare del tratto gastrointestinale con alti tassi di resezione en-bloc e margin-negative. La tecnica richiede "margini di sicurezza" di resezione di circa 5-8 mm attorno al tessuto neoplastico. In quanto tale, questo campione di resezione include sia il tessuto neoplastico che quello normale di "margini di sicurezza".

Su questo sfondo, questo studio è volto a valutare la metodologia di imaging basata su MMF su tessuti normali e tumorali. I ricercatori hanno in programma di eseguire uno studio pilota comparativo diagnostico prospettico in vitro tra istologia standard e biopsia ottica con MMF. Lo studio includerà 27 campioni consecutivi di lesioni colorettali resecate con dissezione sottomucosa endoscopica (ESD). Ciascuna lesione resecata da ESD sarà anche il gruppo di controllo poiché consiste in margini sicuri circostanti (tessuto sano) e formazione tumorale centrale (tessuto tumorale). La dimostrazione della diagnosi ottica in vitro con MMF includerà confronti da normale a normale e da tumore a tumore. Il sistema laser verrà posizionato su un punto preciso con mucosa normale del campione resecato e verranno registrate le caratteristiche della mucosa. La stessa mucosa sarà poi indicata per l'analisi istologica. La procedura sarà ripetuta su tessuto tumorale con la stessa metodologia. L'endpoint primario di questo protocollo è l'accuratezza diagnostica della biopsia ottica con MMF. I risultati della biopsia ottica saranno espressi come differenza di segnale CARS tra tessuto sano e tessuto tumorale. Il potere di discriminare tra tessuti sani e cancerosi sarà determinato utilizzando una curva ROC (Receiver Operating Characteristic). La curva ROC sarà ottenuta determinando il numero di classificazioni corrette e errate in funzione del valore soglia per discriminare tra i due gruppi.