Wczesne wykrywanie raka płaskonabłonkowego przełyku za pomocą urządzenia z gąbką kapsułkową (ANGELA)

Rak płaskonabłonkowy przełyku (ESCC) jest najczęstszym typem raka przełyku na świecie i odpowiada za prawie 90% z 456 000 przypadków raka przełyku każdego roku. Ogólnie rzecz biorąc, jest to siódmy pod względem częstości występowania nowotwór złośliwy i szósta najczęstsza przyczyna umieralności z powodu nowotworów, z wysokim wskaźnikiem zachorowalności w Azji Wschodniej i Środkowej oraz Afryce Wschodniej i Południowej. Rak ten występuje częściej u mężczyzn (~70%), a głównymi czynnikami ryzyka są palenie papierosów, spożywanie alkoholu, niewłaściwa higiena jamy ustnej, spożywanie środków żrących i niedobory żywieniowe. Ponadto w literaturze dobrze udokumentowano zwiększone ryzyko ESCC po leczeniu raka głowy i szyi (HNC), a częstość występowania w ciągu całego życia wahała się w prospektywnych badaniach obserwacyjnych od 3,8% do 14,9%. Karcynogeneza ESCC jest sekwencyjna i poprzedzona kilkoma stadiami przedrakowymi, w tym śródnabłonkową neoplazją niskiego stopnia (LG-IEN), a następnie neoplazją śródnabłonkową wysokiego stopnia (HG-IEN).

Chociaż rokowanie w przypadku ESCC jest wyjątkowo złe, a 5-letnie przeżycie wynosi poniżej 20%, to radykalnie poprawia się, jeśli choroba zostanie wykryta we wczesnym stadium. W związku z tym szeroko dyskutuje się o masowych badaniach przesiewowych w regionach o dużej zachorowalności. Jednakże badania przesiewowe obejmujące całą populację stanowią duże wyzwanie pod względem opłacalności i siły roboczej, ponieważ obecnie potencjalny system badań przesiewowych w kierunku ESCC opierałby się na badaniu endoskopowym z biopsją, co pozostaje złotym standardem w diagnostyce ESCC. Co więcej, ponieważ około 80% wszystkich ESCC występuje w regionach słabiej rozwiniętych gospodarczo, wysoce uzasadnione są nowsze, tańsze i mniej inwazyjne narzędzia diagnostyczne.

Kapsułka-gąbka to nowatorskie, minimalnie inwazyjne urządzenie, które pobiera komórki z przełyku w celu wykonania pseudobiopsji nadającej się do rutynowej analizy laboratoryjnej. Ponadto można zastosować biomarkery tkankowe, takie jak immunohistochemia p53 (p53-IHC) i badania molekularne, w tym testy liczby kopii w celu wykrycia aneuploidii. Istnieją obszerne dane na temat stosowania tej technologii do wczesnej diagnostyki przełyku Barretta (prekursora gruczolakoraka), która obecnie znalazła szerokie zastosowanie kliniczne w brytyjskiej krajowej służbie zdrowia. Opierając się na obiecujących danych pilotażowych, obecne badanie ma na celu dalsze rozszerzenie naszego wcześniej opracowanego testu klinicznego do wczesnego wykrywania neoplazji płaskonabłonkowej przełyku przy użyciu urządzenia kapsułka-gąbka w połączeniu z biomarkerami i technologiami uczenia maszynowego.

Do tego prospektywnego badania planujemy rekrutować pacjentów z trzech grup ryzyka do ESCC: 1. zdrowa grupa kontrolna; 2. osoby z grupy wysokiego ryzyka (przebyty nowotwór głowy i szyi/ESCC); oraz 3. pacjenci ze stwierdzonym wczesnym ESCC. Każdy pacjent zostanie poddany endoskopii wysokiej rozdzielczości oraz badaniu kapsułka-gąbka. Test biomarkerów, obejmujący p53-IHC i płytkie sekwencjonowanie całego genomu, zostanie przetestowany w próbkach kapsułki i gąbki i porównany z ostateczną diagnozą endoskopową. Algorytmy uczenia maszynowego zostaną zastosowane w cyfrowej cytologii w celu wykrycia atypowych komórek i regionów nadekspresji p53-IHC. Na koniec wyekstrahujemy DNA drobnoustrojów z próbek kapsułek i gąbek, aby ocenić różnorodność taksonomiczną w obrębie trzech grup ryzyka ESCC.

Mamy nadzieję opracować nowatorski, skuteczny i niedrogi test diagnostyczny, który w połączeniu z minimalnie inwazyjnym urządzeniem typu kapsułka-gąbka będzie można wdrożyć w warunkach klinicznych, poprawiając wczesne wykrywanie ESCC i ostatecznie wyniki pacjentów.