Investigadores desarrollan sistema de biopsia óptica que detecta cáncer de hígado
Los investigadores desarrollaron un nuevo sistema de biopsia óptica que es compatible con un sistema de biopsia con aguja y puede distinguir entre tejido hepático canceroso y sano. Crédito: Evgenii Zherebtsov, Universidad Estatal de Orel
Los investigadores han desarrollado un sistema de biopsia óptica que puede distinguir entre tejido hepático canceroso y sano. La nueva tecnología podría facilitar el diagnóstico del cáncer de hígado, que es el sexto cáncer más común a nivel mundial.
«El instrumento está diseñado para ser compatible con las agujas que se usan actualmente para las biopsias de hígado», dijo Evgenii Zherebtsov, miembro del equipo de investigación de la Universidad Estatal de Orel en Rusia. «Por lo tanto, algún día podría ayudar a los cirujanos a navegar con mayor precisión el instrumento de biopsia para disminuir la cantidad de errores al tomar muestras de tejido que se usan para el diagnóstico».
En la revista Optica Publishing Group Biomedical Optics Express, los investigadores informan que el sistema de biopsia óptica puede distinguir de forma fiable entre células cancerosas y sanas en modelos de ratón. El sistema también se mostró prometedor en las pruebas preliminares realizadas en personas con sospecha de cáncer de hígado.
«Los métodos de biopsia óptica como el que desarrollamos hacen posible diferenciar tejidos sanos y tumorales con un alto grado de precisión», dijo Elena V. Potapova, quien fue coautora del artículo con Zherebtsov. «Aunque nuestro sistema fue diseñado específicamente para su uso en cirugía abdominal, nuestros resultados muestran que tecnologías similares podrían ser útiles para otras aplicaciones médicas».
Respondiendo a una necesidad clínica
Los investigadores diseñaron el nuevo dispositivo después de que los cirujanos con los que colaboraban notaron lo difícil que es realizar biopsias con aguja exactamente en el lugar correcto. Los tumores en etapa temprana pueden ser difíciles de identificar cuando se inserta una pequeña aguja hueca en el hígado para obtener una muestra de tejido. Si la aguja se coloca incorrectamente y no se encuentra el tumor, podría conducir a un diagnóstico incorrecto.
El nuevo sistema de biopsia óptica combina la espectroscopia de reflectancia difusa y las mediciones de fluorescencia de por vida para evaluar los marcadores relacionados con el metabolismo celular, que difiere entre células sanas y cancerosas. Esto podría ayudar a los cirujanos a ver, en tiempo real, dónde está el cáncer para que puedan identificar el mejor lugar para adquirir una muestra de tejido.
La espectroscopia de reflectancia difusa revela las propiedades del tejido en función de cómo reflejan la luz. El análisis de la vida útil de la fluorescencia expone los tejidos a una longitud de onda de luz que induce la fluorescencia y luego mide cuánto tarda esa fluorescencia en desvanecerse. El momento de la disminución de la fluorescencia depende de la presencia de moléculas que son importantes en el metabolismo.
«Aunque nuestro equipo, al igual que otros, ha utilizado previamente la intensidad de la fluorescencia para la evaluación de tejidos, los estudios realizados en otras partes del cuerpo han demostrado que la vida útil de la fluorescencia depende menos de las condiciones experimentales», dijo Potapova. «Las mediciones de la vida útil de la fluorescencia siguen siendo más consistentes en presencia de sangre, cuando hay una iluminación no uniforme o si el contacto entre la sonda y el tejido cambia debido al movimiento».
Con un enfoque en el uso del nuevo instrumento para guiar futuras biopsias en la clínica, los investigadores seleccionaron componentes compactos y modernos para el dispositivo. La sonda de 1 milímetro de diámetro es compatible con una aguja de biopsia estándar de 17,5 G y tiene canales ópticos separados para espectroscopia de reflectancia difusa y mediciones de la vida útil de la fluorescencia.
Las pruebas clínicas preliminares de la nueva sonda óptica demostraron que podría proporcionar resultados estables y reproducibles. resultados que se pueden utilizar para detectar el cáncer. Crédito: Evgenii Zherebtsov, Universidad Estatal de Orel
Llevando la sonda a la clínica
Para evaluar la sensibilidad del sistema ensamblado, los investigadores primero midieron soluciones conocidas de moléculas que juegan un papel clave en el metabolismo. Una vez que obtuvieron resultados satisfactorios, realizaron experimentos en un modelo de ratón con cáncer de hígado y mediciones preliminares en pacientes con sospecha de cáncer de hígado. Los investigadores descubrieron que su instrumento y los parámetros que midieron podían distinguir de manera confiable el tejido con cáncer de hígado, el tejido hepático sano y los tejidos hepáticos modificados metabólicamente que rodean un tumor.
«Era importante para nosotros compilar una imagen completa de los cambios observados para el cáncer tanto en el modelo de ratón como en el entorno clínico», dijo Zherebtsov. «Nuestros estudios en pacientes que tenían el mismo tipo de tumor que los ratones demostraron que nuestra técnica puede proporcionar resultados estables y reproducibles que pueden usarse para detectar el cáncer».
Los investigadores planean continuar midiendo los parámetros de vida útil de la fluorescencia. en pacientes con diferentes tipos de tumores en diferentes etapas para generar clasificadores de diagnóstico en tiempo real. Esto también permitirá aplicar métodos avanzados de aprendizaje automático que podrían ayudar a los cirujanos a tomar decisiones clínicas durante un procedimiento de biopsia.
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La DRS-FS de modalidad dual distingue el tumor del tejido circundante Más información: Evgenii A. Zherebtsov et al, La biopsia óptica con aguja de por vida con fluorescencia discrimina el carcinoma hepatocelular, Biomedical Optics Express ( 2021). DOI: 10.1364/BOE.447687 Información de la revista: Biomedical Optics Express
Proporcionado por The Optical Society Cita: Los investigadores desarrollan un sistema de biopsia óptica que detecta el cáncer de hígado (2022, 6 de enero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-01-optical-biopsy-liver-cancer.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.