Imagem óptica endoscópica para tratamento de oncologia de precisão aplicada a tumores colorretais (Elios-Color-on-Specimen)

O Institute of Image-Guided Surgery (IHU) de Strasbourg é um instituto de investigação translacional com o objetivo de desenvolver técnicas de cirurgia híbridas, menos invasivas e guiadas por imagem para melhorar os resultados terapêuticos, no contexto emergente da medicina de precisão.

Uma dessas técnicas em expansão é a imagem de fluorescência que pode orientar o procedimento cirúrgico com muita precisão.

A unidade de pesquisa IHU-SPECTRA, inteiramente dedicada ao desenvolvimento da cirurgia guiada por fluorescência, foi criada no IHU Strasbourg. Atualmente representado por uma rede de cientistas de diferentes áreas e por parceiros industriais e acadêmicos na França e no exterior, seus objetivos de curto prazo são principalmente a implementação e avaliação na prática clínica atual das técnicas já desenvolvidas. A longo prazo, está previsto testar várias inovações como parte de um projeto de grande escala (ELIOS: Endoscopic Luminescent Imaging for Precision Oncology Surgery), financiado pela ARC Foundation for Cancer Research.

O protocolo de pesquisa proposto faz parte do projeto ELIOS e visa, em particular, tumores de cólon.

O Santo Graal na cirurgia oncológica é a remoção radical das células cancerígenas para reduzir a taxa de recorrência do tumor e aumentar a sobrevida livre do tumor. O envolvimento do tumor nas margens da ressecção é o preditor mais importante de recorrência do tumor, levando a uma alta taxa de recorrência.

No entanto, a cirurgia e outros procedimentos ablativos minimamente invasivos são atualmente limitados por 1) a necessidade de ampla remoção de tecido saudável para garantir margens negativas (que podem levar a déficits funcionais e aumentar os riscos de complicações) e 2) análise de cortes congelados para verificar as margens cirúrgicas. Eles consomem muito tempo e exigem recursos humanos consideráveis.

A administração de um anticorpo específico do tumor, que fluoresce nas faixas do infravermelho próximo e que pode ser reconhecido unívocamente no nível celular do tumor, pode fornecer uma avaliação rápida e precisa da remoção radical do tumor. No contexto da cirurgia de precisão, o desenvolvimento de sondas fluorescentes específicas para tumores fez avanços notáveis ​​nos últimos anos, com promissoras provas pré-clínicas do conceito, permitindo a identificação aprimorada de resíduos tumorais e linfonodos metastáticos. Recentemente, em um artigo pioneiro publicado na Nature, foi relatado o primeiro caso humano de cirurgia guiada por fluorescência específica de tumor. Os autores conseguiram remover efetivamente 34 implantes intraperitoneais de metástase de câncer de ovário, que eram completamente invisíveis a olho nu. Esta impressionante prova do conceito destaca claramente o impacto potencial da imagem intraoperatória de fluorescência molecular específica do tumor.

Há um número crescente de sondas direcionadas que estão sendo desenvolvidas para visualizar células cancerígenas, permitindo a detecção do câncer em estágio inicial e a ressecção precisa do tumor. Particularmente interessante é a estratégia de acoplamento de um corante fluorescente (IRDYe800CW) com os anticorpos monoclonais humanizados, atualmente utilizados na terapia anticancerígena.

O University Medical Center Groningen (UMCG), que é um forte parceiro da unidade IHU-SPECTRA, desenvolveu um marcador fluorescente acoplado ao Bevacizumab (que tem como alvo o Fator de Crescimento Endotelial Vascular = VEGF) com o IRDye800.

Os resultados humanos iniciais obtidos em conjunto com a empresa Surgvision (Groningue, Pays-Bas) são muito promissores e não relataram eventos adversos relacionados ao fluorescente.

Bevacizumab-IRDYe800CW pode ser perfundido por via intravenosa ou aplicado localmente, sendo a aplicação local mais eficiente que a perfusão.

Paralelamente, será testada uma técnica óptica alternativa que não requer o uso de um fluoróforo. Essa tecnologia, a Imagem Hiperespectral (HSI), é um método relativamente novo usado em cirurgia guiada por imagem e de precisão, que tem mostrado resultados promissores para reconhecimento/caracterização de tecidos/tumores e avaliação abrangente de parâmetros fisiológicos de tecidos, como perfusão, oxigenação e teor de água. Por isso, tem sido aplicado predominantemente na imagem e tratamento de feridas em transplantes de cirurgia plástica, cirurgia vascular, feridas crônicas e queimaduras.

O sistema HSI de uma start-up alemã (Diaspective Vision GmbH, Pepelw, Alemanha) foi adquirido. A empresa produz uma câmera HSI, o sistema TIVITA, que permite obter informações espectrais dos tecidos. A única limitação, quando aplicada à cirurgia minimamente invasiva, é que o TIVITA fornece imagens e não vídeos em tempo real.

A principal vantagem do HSI sobre a imagem de fluorescência é que é uma imagem sem contraste e intrinsecamente quantitativa. Essas características fazem do HSI uma ferramenta muito promissora em cirurgia guiada por imagem e abrem várias janelas de oportunidade em termos de programas de pesquisa para miniaturização e otimização dos algoritmos de fluxo de imagem e inteligência artificial (IA) de reconhecimento de tecidos.

Outra tecnologia inovadora de imagem óptica disponível no IHU é o FF-OCT (Light-CT Scanner, LLTechSAS, Paris, França). Essa tecnologia permite biópsia óptica não destrutiva e de alta resolução sem tratamento tecidual. As imagens são geradas medindo a luz retroespalhada produzida pela interação entre luz e tecidos de diferentes índices. Essa tecnologia já demonstrou seu grande potencial em oncologia, principalmente para tecidos ovarianos, cerebrais, mamários e pancreáticos. Se validado, poderá no futuro complementar ou mesmo substituir a patologia tradicional, uma vez que fornece imagens de alta resolução em um curto espaço de tempo, sem a necessidade de tratamento ou coloração.

A hipótese de trabalho é que a realidade aumentada de fluorescência molecular permite maior precisão na diferenciação de tecido tumoral e tecido saudável em pacientes com câncer colorretal em comparação com a imuno-histoquímica convencionalmente utilizada em anatomopatologia.

Paralelamente, esta técnica será comparada com imagens hiperespectrais (sistema HSI TIVITA) e imagens ópticas (sistema FF-OCT), dois métodos potencialmente mais vantajosos para a detecção de tecido tumoral.