Desenvolvimento de um sistema de visualização fluorescente para nódulos de câncer de pulmão não visíveis (RECOGNISE)

O cancro do pulmão é a principal causa de mortes por cancro na União Europeia (UE) (267 000 mortes/ano) e o quarto cancro mais comum (321 000 novos casos/ano). Até o momento, a cirurgia radical continua sendo a melhor opção curativa em pacientes com câncer de pulmão em estágio inicial. Além disso, os programas de rastreio do cancro levaram a diagnósticos frequentes de lesões pulmonares indeterminadas, muitas delas necessitando de biópsia cirúrgica para diagnóstico e intervenção.

Por exemplo, os dados disponíveis mostram que 5,9% da população europeia com mais de 15 anos consumia pelo menos 20 cigarros por dia (8,4% na população masculina) e cerca de 12,6% consumia menos de 20. Os recentes estudos de rastreio do cancro do pulmão documentaram uma prevalência de nódulos pulmonares indeterminados tão elevada como 50% em fumadores de alto risco, com uma taxa de detecção de cancro na população global rastreada de 1%. Curiosamente, 69% dos cancros do pulmão detectados no rastreio foram detectados na fase inicial IA ou IB.

Finalmente, estudos sobre rastreio do cancro do pulmão, como o ensaio NELSON, mostraram uma redução de 26% nas mortes por cancro do pulmão em 10 anos. O potencial impacto social do presente projeto está ligado ao estabelecimento deste programa de rastreio na Europa. Poder-se-ia estimar que, se aplicado na população europeia de alto risco (ou seja, fumadores elevados), o rastreio poderia identificar 3,5 milhões de nódulos pulmonares indeterminados, dos quais 250.000 são cancro do pulmão em fase inicial. [2] Portanto, o uso do rastreador NIR que os investigadores propõem poderia consentir com uma cirurgia minimamente invasiva neste cenário como procedimento diagnóstico e terapêutico. Consequentemente, poderia determinar a redução do tempo de diagnóstico, da morbidade, da mortalidade e dos custos dos cuidados pós-operatórios associados a procedimentos cirúrgicos mais invasivos.

Até o momento, a ressecção anatômica pulmonar com linfadenectomia continua sendo a melhor opção curativa em pacientes com câncer de pulmão de células não pequenas em estágio inicial. Além disso, os programas de rastreio do cancro levaram a diagnósticos frequentes de pulmões indeterminados, muitos deles necessitando de biópsia cirúrgica para diagnóstico e intervenção.

No entanto, o aumento da utilização de procedimentos minimamente invasivos (por exemplo, cirurgia torácica videoassistida -VATS- e cirurgia torácica assistida por robô -RATS-) continua a ser obrigatório, a fim de reduzir a significativa morbidade da cirurgia clássica, o trauma cirúrgico, para preservar a função dos órgãos e melhorar a qualidade de vida do paciente. No entanto, a cirurgia minimamente invasiva representa a abordagem cirúrgica de escolha em menos de 40% das ressecções anatómicas pulmonares realizadas na Europa. Uma das questões significativas que dificultam a aplicação de VATS e RATS na maioria dos pacientes com CPNPC em estágio inicial é a dificuldade de reconhecimento de nódulos pulmonares localizados profundamente no parênquima pulmonar e, consequentemente, não visíveis com o sistema de câmera tradicional. Na verdade, VATS e RATS não consentem com a palpação pulmonar manual, tornando problemática a localização do nódulo pulmonar não superficial.

Várias abordagens foram desenvolvidas para melhorar a localização de nódulos pulmonares indeterminados e diminuir o tempo até o diagnóstico e a taxa de conversão para cirurgia aberta. Porém, nenhum deles é 100% sensível ou isento de complicações, também de grau grave.

Vários métodos pré-operatórios estão sendo empregados, incluindo técnicas de colocação percutânea guiadas por TC, abrangendo o uso de micromolas, fios de gancho e fios espirais. Esses dispositivos podem auxiliar na localização de nódulos durante procedimentos pulmonares minimamente invasivos; no entanto, eles poderiam ser facilmente deslocados durante o transporte e posicionamento do paciente, atelectasia intraoperatória, ventilação monopulmonar e manipulação do cirurgião. Além disso, algumas localizações do pulmão como o ápice, próximo ao diafragma, e a proximidade do mediastino e dos grandes vasos. Além disso, todas essas técnicas de localização pré-operatória requerem dois procedimentos diferentes, um para colocação de referência guiada por TC e outro para tratamento cirúrgico. Finalmente, a taxa de pneumotórax, hemorragia e enfisema subcutâneo não é insignificante, e é obrigatório evitar essas complicações em vários subgrupos de pacientes. Outros métodos pré-operatórios englobam o uso de marcação com corante azul de metileno ou fluorescente. [8] No entanto, a precisão da coloração da área alvo é muito afetada pelo tempo entre a marcação do tumor e a toracoscopia. Em particular, o impacto significativo está na dificuldade de visualização do corante durante a operação, na informação limitada sobre a profundidade da lesão e na rápida difusão do corante no parênquima pulmonar circundante entre o momento da injeção e a cirurgia. É digno de nota que o azul de metileno tem aplicação limitada em pacientes com pigmentação antracótica. Além disso, também estas técnicas requerem dois procedimentos para diagnóstico e tratamento. Por último, estes procedimentos continuam complicados pelo risco de pneumotórax, hemorragia, embolia gasosa por corante e acidente vascular cerebral, e casos de anafilaxia letal ao corante de escolha.

Por outro lado, o estadiamento clínico pré-operatório e o planejamento cirúrgico são baseados em imagens pré-operatórias obtidas antes da cirurgia, seja por tomografia computadorizada (TC), tomografia por emissão de pósitrons (PET) ou ressonância magnética (RM). Essas avaliações de imagem pré-operatórias frequentemente subestimam o envolvimento dos linfonodos e as localizações secundárias. Isso resulta em um aumento após a ressecção cirúrgica variando de 9 a 24% no câncer de pulmão em estágio clínico I. [10, 11] No entanto, o sistema atual de imagem intraoperatória, baseado na injeção direta de um rastreador na massa tumoral principal, demonstrou uma limitação substancial no câncer de pulmão. Isto se deve principalmente à localização mais profunda do linfonodo, geralmente profundamente envolvido no tecido adiposo normal, e ao sistema irregular de drenagem dos linfonodos na região respiratória.

Neste contexto, a imagem de fluorescência intraoperatória pode melhorar a identificação em tempo real de células cancerígenas durante procedimentos cirúrgicos minimamente invasivos. Isto poderia superar a dificuldade de encontrar nódulos cancerígenos localizados profundamente no parênquima pulmonar, não visíveis na superfície do tecido normal e não envolvido. A detecção de fluorescência no infravermelho próximo (NIR) (700-1.000 nm) evita a interferência natural da fluorescência de fundo das biomoléculas, o que proporciona alto contraste entre os tecidos alvo e de fundo em pequenos animais. Os fluoróforos NIR têm uma faixa dinâmica mais abrangente e fluorescência de fundo mínima devido à dispersão reduzida em comparação com a detecção de fluorescência visível. No entanto, o método convencional de indocianina verde (ICG) no infravermelho próximo (NIR) demonstrou uma limitação significativa no reconhecimento profundo do câncer, principalmente devido à sua penetração intrínseca no tecido de baixa profundidade. Da mesma forma, a abordagem linfonodal sentinela realizada pelo método ICG mostrou-se ineficiente, principalmente pela inespecificidade do rastreador e pelo trajeto irregular de drenagem linfonodal pulmonar.

O IRDye® 800CW é um fluoróforo NIR do tipo indocianina com pico de absorção em 775 nm e pico de emissão de excitação em 796 nm. Fornece um rendimento quântico de 9% com um coeficiente de extinção de 242.000 M-1cm-1. Tem um peso molecular de 962 Da. O IRDye® 800CW demonstrou maior penetração nos tecidos em comparação com outros corantes NIR.

O fator de crescimento epidérmico (EGF) é uma citocina de 53 aminoácidos (6,2 kDa) secretada por células ectodérmicas, monócitos, rins e glândulas duodenais. O EGF estimula o crescimento de células epidérmicas e epiteliais. O EGF e pelo menos sete outros factores de crescimento e os seus receptores quinases transmembranares desempenham papéis essenciais na proliferação celular, invasão, metástase, neovascularização, adesão, migração, diferenciação e inibição da apoptose. A família de receptores EGF (EGFR) consiste em quatro receptores transmembrana, que incluem EGFR (HER1/erbB-1), HER2 (erbB-2/neu), HER3 (erbB-3) e HER4 (erbB-4); e é comumente superexpresso no câncer de pulmão. O cetuximabe é um anticorpo monoclonal capaz de inibir e degradar o EGFR. Administrado por perfusão intravenosa (IV), o cetuximab liga-se ao EGFR e interrompe a ligação e ativação das vias de sinalização a jusante. Além disso, como os investigadores publicaram anteriormente, a mutação EGFR está associada a fenómenos de salto-metástase (ou seja, envolvimento de linfonodos mediastinais patologicamente comprovados na ausência de doença linfonodal intrapulmonar ou hilar).

A combinação com o anticorpo monoclonal aprovado clinicamente anti-fator de crescimento epidérmico EGFR Cetuximab (Cetuximab-IRDye800) mostrou resultados promissores como um rastreador específico em outros tipos de câncer (ou seja, cérebro, pâncreas, cabeça e pescoço). Os investigadores levantam a hipótese de que o uso de Cetuximab-IRDye800 durante procedimentos cirúrgicos minimamente invasivos para câncer de pulmão poderia superar a limitação demonstrada pelo ICG e pelas estratégias tradicionais de localização (por exemplo, bobina, gancho, injeção intratumoral de corante). Os investigadores esperam validar usando um rastreador ideal que pode ser facilmente aplicado no intraoperatório durante procedimentos cirúrgicos pulmonares minimamente invasivos. Os investigadores esperam definir a janela de tempo ideal e a dose ideal de administração do rastreador. Os investigadores esperam descobrir a localização neoplásica nos gânglios linfáticos e no parênquima pulmonar não previsível no pré-operatório.