Detecção precoce do início do câncer com base na detecção de cancerização de campo no nível do órgão no trato alimentar usando uma modalidade de Raman/dispersão estimulada integrada para medições endoscópicas in vivo em tempo real (SENSITIVE)

O adenocarcinoma esofágico e o carcinoma colorretal são condições comuns e responsáveis ​​por altas taxas de mortalidade na população mundial. Respectivamente, sabe-se que pacientes com esôfago de Barrett e síndrome de Lynch correm o risco de desenvolver essas condições letais. Portanto, esses pacientes são submetidos a vigilância endoscópica regular para rastrear a presença dessas malignidades, a fim de detectar as lesões durante seus estágios pré-malignos. No entanto, os intervalos nos quais esses exames de triagem foram estratificados têm uma base empírica com um intervalo de tempo arbitrário, levando a muitos exames invasivos desnecessários na maioria desses pacientes. De preferência, uma estratégia personalizada é aplicada a pacientes que têm um risco estabelecido de desenvolver uma lesão cancerígena. Para alcançar esta abordagem, a detecção de cancerização de campo pode desempenhar um papel fundamental. Antes que as manifestações histopatológicas da doença se desenvolvam, ocorrem mudanças sutis nas células e tecidos como elementos de campo de cancerização. Se essas alterações puderem ser observadas in vivo em tempo real, a cancerização de campo pode ser diagnosticada. Posteriormente, os pacientes poderiam ser estratificados com mais precisão em coortes de alto e baixo risco e os intervalos dos exames de vigilância poderiam ser adaptados. Além disso, se a cancerização de campo fosse identificada em tempo real durante a endoscopia, ela poderia ser usada durante endoscopias terapêuticas para avaliação de tecido (residual). Para a detecção de cancerização de campo, são necessárias técnicas ópticas biomédicas avançadas que podem visualizar biomarcadores em nanoescala. Portanto, os pesquisadores desenvolveram uma modalidade Raman/dispersão integrada que pode realizar medições baseadas em sonda da mucosa alimentar durante a endoscopia gastrointestinal. A espectroscopia Raman fornece informações sobre a composição biomolecular do tecido enquanto a medição das propriedades de dispersão fornece informações estruturais em nanoescala.

Durante nossos estudos pré-clínicos, os investigadores investigaram a viabilidade de Raman e medições de dispersão para detectar cancerização de campo em amostras de tecido humano (BE e cólon) e amostras de tecido de modelos murinos (modelo intestinal: camundongos vilin-Cre/APCco/wt e modelo BE : camundongos L2-IL1B/WT, modelos de controle saudáveis: camundongos WT). Biópsias humanas incluíram BE e amostras colorretais de tecido não suspeito de órgãos sem uma lesão displásica estabelecida (grupo A; sem cancerização de campo esperada) e tecido não suspeito de órgãos com lesão displásica estabelecida (grupo B; cancerização de campo esperada). Além disso, amostras foram obtidas de lesões displásicas em pacientes com BE (Grupo C).

As amostras de tecido humano não afetado do Grupo B mostraram resultados notavelmente concentrados ao longo do espectro Raman, que pareciam mostrar mais semelhança com os resultados Raman das amostras de lesões displásicas do que com as outras amostras de tecido não afetado do Grupo. A. As amostras do grupo A apresentaram uma grande variabilidade de dados ao longo de seu espectro Raman. Esta variabilidade dificultou o estabelecimento de diferenças significativas nas amostras de tecidos não afetados de órgãos sem campo de cancerização esperado para aqueles de órgãos com campo de cancerização esperado. Curiosamente, os aumentos nos três parâmetros medidos pela dispersão (força da desordem, taxa de despolarização e frequência de rugosidade) foram todos discriminativos para amostras de tecido não afetadas de BEs com cancerização de campo estabelecida (Grupo B) das amostras não afetadas de BEs sem cancerização de campo esperada (Grupo A). No reto, apenas o parâmetro de distúrbio produziu diferenças significativas entre tecido de cólon não displásico versus tecido de cólon com cancerização de campo estabelecida.

Nos modelos murinos que desenvolveram EAC e câncer intestinal, as medições Raman de amostras de tecido displásico mostraram diferentes picos de números de onda no espectro Raman em comparação com as amostras de tecido normal do WT em diferentes níveis de órgãos (estômago, SCJ, estômago, intestino). Além disso, os resultados de Raman permitiram a diferenciação de amostras de tecido não afetadas de camundongos com cancerização de campo (ou seja, contendo um tumor estabelecido) em comparação com amostras de tecido normais/não afetadas de camundongos WT (ou seja, não ter cancerização de campo). Além disso, a combinação de parâmetros das modalidades de espalhamento e PWS resulta em uma modalidade de detecção sensível que pode ser usada de forma auxiliar na triagem do câncer de Raman.

Assim, os investigadores levantam a hipótese de que uma abordagem integrada de espectroscopia Raman e medições de espalhamento permitem a detecção de cancerização de campo do tecido esofágico e colorretal.

Portanto, os investigadores pretendem avaliar a segurança do espalhamento baseado em sonda e medições de Raman usando o sistema SENSITIVE da mucosa alimentar durante a endoscopia GI.