Ikke-invasiv test tilbyder hurtig diagnose af hudkræft

ny billeddannelsesteknik kan opdage hudkræft uden invasiv biopsi

forskere finansieret af National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering har udviklet en ikke-invasiv billeddannelsesteknik, der nøjagtigt registrerer hudkræft uden kirurgisk biopsi. Multiphotonmikroskopi af mitokondrier-små organeller, der producerer energi i celler—identificerede nøjagtigt melanomer og basalcellekarcinomer ved at detektere unormale klynger af mitokondrier i begge typer hudkræft.

hudkræft er den mest almindelige type kræft i USA, og de fleste typer hudkræft kan behandles meget, især hvis de opdages tidligt. “Den teknologi, der er udviklet her, har potentialet til at gøre påvisning af hudkræft ekstremt hurtig og gennemførlig i meget tidlige stadier,” siger ph.d., ph. d., direktør for NIBIB-programmet i optisk billeddannelse og spektroskopi. “I stedet for at tage en biopsiprøve, der skal behandles og derefter undersøges under et mikroskop af en patolog, involverer dette system simpelthen at kigge gennem mikroskopet på patientens hud og afgøre, om det er kræft eller ej, inden for få minutter.”

en gruppe internationale samarbejdspartnere ledet af co-senior forfatter Irene Georgakoudi, Ph. D., i Institut for biomedicinsk teknik ved Tufts, fandt, at mitokondrier opfører sig meget forskelligt i sundt versus kræftvæv. De brugte en lasermikroskopiteknik, der drager fordel af egenskaberne ved et nøglemolekyle i mitokondrier, nicotinamid-adenindinukleotid (NADH), der er centralt for energiproduktion. De fandt ud af, at NADH, som naturligt fluorescerer uden at injicere noget farvestof eller kontrastmiddel i de personer, der screenes, kan detekteres ved hjælp af multiphotonmikroskopi for at give diagnostisk nyttig information om organisationen af mitokondrier i hudceller.”systemet giver os mulighed for at få billeder i meget høj opløsning af individuelle celler uden at skulle skære vævet fysisk,” forklarede Georgakoudi. “Med denne teknik fandt vi, at mitokondrier i normale celler spredes gennem cellen i et vævlignende mønster. Omvendt viser kræfthudceller et meget andet mønster med mitokondrier, der findes i klumper eller klynger, typisk i midten af cellen langs grænsen til kernen.”

i denne undersøgelse blev teknikken testet hos 10 patienter med hudkræft (melanom eller basalcarcinom) og fire, der ikke havde hudkræft. Resultaterne af billeddannelsesteknikken blev sammenlignet med de traditionelle biopsiresultater opnået fra hver patient. Resultaterne viste, at billeddannelsesteknikken korrekt identificerede hudkræft hos alle 10 kræftpatienter og stillede ingen falske diagnoser hos de fire personer uden hudkræft.

Georgakoudi estimerer, at denne test rutinemæssigt kunne bruges på lægekontorer inden for fem år, skønt prislappen på $100.000 for den laser, der bruges i dette mikroskop, kunne begrænse de medicinske faciliteter, der ville være i stand til at foretage en sådan investering. “Mindre dyre lasere er i horisonten,” konkluderer Georgakoudi. “Denne tilgang vil dog gøre det muligt for en læge at stille en hurtig diagnose og begynde behandlingen med det samme, hvilket i sidste ende kan sænke sundhedsomkostningerne forbundet med disse meget almindelige kræftformer.”

forskerne fra Institut for biomedicinsk teknik, Tufts University, Laser Microbeam-programmet og Institut for dermatologi ved University of California Irvine, Institut for biomedicinsk teknik ved University of Arkansas og Institut for forebyggende medicin i Malaga, Spanien rapporterede deres resultater i November 2016-udgaven af Science Translational Medicine.1

denne forskning blev finansieret af National Institutes of Health gennem grant # P41EB015890 fra National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering. Yderligere finansiering blev ydet af American Cancer Society, Aleksander S. Onassis Public Benefit Foundation og Arnold and Mabel Beckman Foundation.

1. Imaging mitokondrie dynamik i menneskelig hud afslører dybdeafhængig hypoksi og malignt potentiale for diagnose. Pouli D, Balu M, Georgakoudi I. Sci Transl med. 2016 Nov