Non-invazivní test nabízí rychlé rakoviny kůže, diagnostika

Nové zobrazovací techniky může detekovat rakoviny kůže bez invazivní biopsie

Vědci financovaný Národní Institut pro Biomedicínské Zobrazování a Bioinženýrství vyvinuli neinvazivní zobrazovací techniku, která přesně detekuje rakovinu kůže bez chirurgického biopsie. Multiphoton microscopy z mitochondrie—drobné organely, které produkují energii v buňkách—přesně zjištěných melanomů a bazocelulární karcinomy pomocí detekce abnormální shluky mitochondrií u obou typů rakoviny kůže.

rakovina kůže je nejčastějším typem rakoviny v USA a většina typů rakoviny kůže je vysoce léčitelná, zejména pokud je detekována brzy. „Technologie má potenciál, aby se detekci rakoviny kůže velmi rychlé a uskutečnitelné ve velmi rané fázi,“ říká Behrouze Shabestari, Ph.d., ředitel NIBIB Program v Optické Zobrazování a Spektroskopie. „Spíše než brát biopsie vzorku, které musí být zpracovány, a poté zkoumal pod mikroskopem patologa, tento systém zahrnuje jednoduše dívat se skrz mikroskop na kůži pacienta a určení, zda je rakovinný, nebo ne, během několika minut.“

skupina mezinárodních spolupracovníků vedl o co-senior autor Irene Georgakoudi, Ph.d., na Katedře Biomedicínského Inženýrství na Tufts, zjistili, že mitochondrie se chovají velmi odlišně v zdravé versus nádorové tkáně. Použili laserové mikroskopie technika, která využívá vlastnosti klíčové molekuly v mitochondriích, nikotinamidadenindinukleotid (NADH), který je zásadní pro výrobu energie. Zjistili, že NADH, což přirozeně fluoreskuje bez vstřikování jakéhokoliv barviva nebo kontrastní látky do osob, které jsou promítány, může být detekována pomocí multiphoton microscopy poskytnout diagnosticky užitečné informace o organizaci mitochondrií v kožních buňkách.

„systém nám umožňuje získat velmi vysoké rozlišení snímků z jednotlivých buněk, aniž by museli plátek tkáně fyzicky,“ vysvětlil Georgakoudi. „S touto technikou jsme zjistili, že v normálních buňkách se mitochondrie šíří po celé buňce ve webovém vzoru. Naopak, rakovinné kožní buňky vykazují velmi odlišný vzor s mitochondrie nacházejí v shluky či klastry obvykle ve středu buňky podél hranice jádra.“

v této studii byla tato technika testována u 10 pacientů s rakovinou kůže (melanom nebo bazální karcinom) a u čtyř, kteří neměli rakovinu kůže. Výsledky zobrazovací techniky byly porovnány s tradičními výsledky biopsie získanými od každého pacienta. Výsledky prokázaly, že zobrazovací technika správně identifikovala rakovinu kůže u všech 10 pacientů s rakovinou a u čtyř jedinců bez rakoviny kůže neprovedla žádné falešné diagnózy.

Georgakoudi odhaduje, že tento test by mohl být běžně používán v kancelářích lékaře do pěti let, i když 100 000 dolarů cenovka pro laser použitý v tomto mikroskop by mohl omezit zdravotnických zařízení, který by byl schopen takové investice. „Levnější lasery jsou na obzoru,“ uzavírá Georgakoudi. „Tento přístup by však umožnil lékaři provést rychlou diagnózu a okamžitě zahájit léčbu, což by nakonec mohlo snížit náklady na zdravotní péči spojené s těmito velmi častými druhy rakoviny.“

vědci z Katedry Biomedicínského Inženýrství, Tufts University, Laser Microbeam Program a Oddělení Dermatologie na University of California Irvine, Oddělení Biomedicínského Inženýrství na University of Arkansas a Oddělení Preventivní Medicíny v Malaga, Španělsko uvádí svá zjištění v listopadu 2016 vydání Science Translační Medicína.1

tento výzkum byl financován National Institutes of Health prostřednictvím grantu # P41EB015890 od Národního institutu biomedicínského zobrazování a bioinženýrství. Další financování poskytla americká společnost pro rakovinu, nadace Alexander s. Onassis Public Benefit Foundation a Nadace Arnold a Mabel Beckman.

1. Zobrazovací mitochondriální dynamika v lidské kůži odhaluje hypoxii závislou na hloubce a maligní potenciál pro diagnózu. Pouli D, Balu M, Alonzo CA, Liu Z, Quinn KP, Rius-Diaz F, Harris RM, Kelly KM, Tromberg BJ, Georgakoudi i. Sci Transl Med. 2016 Listopad