Műtét közben 10 másodperc alatt kimutatja a rákot az új kézi szonda

DRportal
megjelent: 2017.12.17.

A Science Translational Medicine tudományos szakfolyóirat online kiadásában beszámolt arról a kézi berendezésről, melynek segítségével operáció közben 10 másodpercen belül megkülönböztethető a malignus és az egészséges szövet.

A patológiai osztályoknak gyakran napokra van szükségük a szövetminták értékeléséhez, ami késleltetheti a terápiás döntéshozatalt. A folyamat felgyorsítása érdekében, továbbá azért, hogy hatékonyabb eszközt találjanak a szövetminták valós idejű értékeléséhez, a Texas Egyetem kutatói Dr. Livia S. Eberlin vezetésével létrehozták a MasSpec Pen nevű kézi szondát.

A humán tumor és szövetmintákkal végzett kísérleti tanulmány során a MasSpec Pen 94,4%-os szenzitivitással, 96,2%-os specifitással azonosította a daganatot. A berendezés előre jelezte a benignus és malignus pajzsmirigy tumorokat és képes volt megkülönböztetni a tüdődaganat különböző hisztológiai altípusait. Fontos, hogy MasSpec Pen használatával a kutatók vegyes szövettani összetételű marginális tumor régiókban is képesek voltak pontosan diagnosztizálni a daganatot.

A tumor azonosítására képes, ám a szöveteket nem károsító berendezést egyelőre csak rágcsálókon teszteltük, de már készen áll a humán alanyokkal végzett klinikai vizsgálatokra.

Mondta Dr. Eberlin. „Terveink szerint a műtét közbeni humán pilot teszteket a jövő év elején kezdjük el.”

Tömeg spektrometriát már eddig is sikerrel alkalmaztak daganatos szövetek gyors azonosítására - mutattak rá a kutatók. Az említett megközelítések alkalmazása azonban némileg korlátozott, mivel erőteljes oldószereket, nyomás alá helyezett gázokat vagy magas feszültséget igényelnek egyszerűen azért, mert ezen módszerek során a molekuláris ionok előállításához szövetkárosodásra van szükség.

A kutatók célja az volt, hogy létrehozzanak egy automatizált, biokompatibilis, hordozható kézi berendezést, ami alkalmas valós idejű mintavételre és molekuláris diagnózisra anélkül, hogy károsítaná a szöveteket.

„A rendszer legdrágább és legnagyobb része határozottan a tömegspektrométer. Ennek költsége számottevő, ugyanakkor olcsóbb, mint az MRI és PET rendszerek.” - mondta Dr. Eberlin. A kutató felhívta a figyelmet, hogy bár a kutatásban kereskedelmi forgalomban lévő tömegspektrométert használtak, jövőbeni céljuk egy kisebb és olcsóbb tömegspektrométer alkalmazása.

Nagy szenzitivitás és specifitás

A kutatócsoport számos olyan prototípust fejlesztett ki, amelyek minimálisra csökkentik a szövetek károsodását, miközben maximalizálják a szövet-analitikum extrakcióját és az oldószer átvitelét a tömegspektrométerre.

A tesztelt rendszer három fő komponense egy fecskendő szivattyú, mely 4-10 mikroliternyi vizet pumpál a mintavételi szondához egy keskeny átmérőjű politetrafluor-etilén csővezetéken keresztül. A csövet kétirányú szorítószeleppel szereltek fel azért, hogy a pumpából a szövetbe, majd a tömegspektrométerbe, valamint a műtét közbeni közvetlen mintavételre alkalmas kézi szondára történő oldószer transzportot kontrollálhassák.

Annak eldöntéséhez, hogy a MasSpec Pen molekuláris szignatúra képes-e megkülönböztetni a daganatos és a normál szöveteket, a szerzők 253 normál és daganatos emlő, tüdő, pajzsmirigy és petefészekszövetből álló hisztológiailag igazolt tömegspektrális adatbázis használatával klasszifikációs modellt dolgoztak ki.

A kutatók a modell szenzitivitását, specifitását és a görbe alatti területet különböző ráktípusoknál értékelték.

  • Az emlőtumor esetében a modell szenzitivitása 87,5%-ot, specifitása 100%-ot és átlagosan 95,6%-os pontosságot ért el. Ezek az eredmények hasonlóak számos más validált mérési módszeréhez.
  • A petefészekrák esetében szintén a magas fokozatú súlyos petefészekrák értékeléséhez használt más módszerekéhez hasonló eredmények születtek: 100%-os szenzitivitás, 89,7%-os specifitás és 94,7%-os pontosság.
  • A tüdő és pajzsmirigy rák értékeléséhez a kutatók a különböző altípus osztályozókat hoztak létre.
  • A tüdőráknál 97,9%-os szenzitivitást, 95,7%-os specifitást, és 96,8%-os pontosságot értek el.

Altípusok szerint a modell pontossága laphámsejtes carcinoma esetén 93,8%, adenocarcinoma esetén 92,2% volt.

Hasonló eredményt tapasztaltak a pajzsmirigy tumor mintáknál is. Az osztályzókat benignus follocularis pajzsmirigy adenomára és papilláris pajzsmirigy carcinomára (PTC) dolgozták ki. Ezek esetében a modell pontossága 94,7% illetve 97,8% volt.

A szenzitivitás 96,4%, a specifitás 96,2%, a pontosság pedig 96,3% volt mind a négy daganattípus esetében. Ezek az eredmények azt bizonyítják, hogy a humán szövetmintákból MasSpec Pen használatával nyert molekuláris információ felhasználható a daganat azonosítására. Az eredmények továbbá azt jelzik, hogy a kutatók által kidolgozott statisztikai osztályozók megbízhatóak és felhasználhatóak a szövetminták gyors klinikai diagnosztizálásának automatizált megközelítéséhez.

„Reméljük, hogy az általunk kidolgozott technológia a kórházak és a sebészek számára hozzáférhető lesz és a klinikai gyakorlat rutin részévé válik. A tömegspektrométer költséges berendezés, de a MasSpec Pen egyszerűen használható, hordozható eszköz. A tollhoz hasonló szondát csupán rá kell irányítani a szövetre, majd egy lábpedál benyomásával aktiválni kell a folyamatot, amelynek eredményeképpen 10 másodpercen belül megkapjuk a prediktív diagnózist” – mondta dr. Ebertin.

„A berendezés tesztelése továbbra is zajlik, ennek ellenére nehéz megmondani, hogy mikor jelenik meg a piacon. A forgalomba hozatalra pár évet még biztosan várni kell” – tette hozzá a kutató.

A tumoros betegségeket modellező rágcsálók onkológiai operációja során a kutatók megállapították, hogy a MasSpec Pen alkalmas a rák in vivo diagnózisára anélkül, hogy bármilyen észlelhető szövetkárosodást vagy stresszt okozna.

DRportal Forrás: DRportal
Sci Transl Med. Published online September 6, 2017.

Hozzászólások (0)

Cikkajánló

Alvászavar Alvászavar

Ezek a káros szokások okozhatnak alvászavart. (x)

Liposzómás C-vitamin Liposzómás C-vitamin

Az őszi-téli hónapok beköszöntével előtérbe kerül az immunerősítés. (x)

Daganatképződés: új eredmények...

Bár a kutatók rendszeresen lépnek előre a daganatképződés genetikai hátterének megértésében, mindeközben továbbra is „hibás az...

Gyorsabb rákdiagnózist eredményezhet...

A HCEMM kutatócsoportja olyan orvosdiagnosztikai eljárást fejleszt, amely lehetővé teszi a nagyon korai fázisban lévő tumoros elváltozások...

A szájüregi rák tünetei és...

A szájüregi rákot nem lehet félvállról venni! A betegséget mégis sokan nem veszik komolyan, és nem járnak fogorvosi kontrollvizsgálatra, sem...

Tudnivalók a húgycsődaganatról

A húgycső rosszindulatú daganatai az európai országokban az összes rosszindulatú elváltozások 1 százalékát sem érik el. Magyarországi adatok...

Étkezési nehézségek a rákkezelés...

Rákos betegeknél gyakran előfordulhat, hogy megváltozik az ízérzékelés. A kemoterápiás kezelések mellékhatásaként a szájban fémes, keserű vagy...

A rák megelőzése - Mi és miért...

A rákos megbetegedések egy része megelőzhető, időben felismerhető, melynek érdekében mi magunk is többféle módon tehetünk. Fontos az egészséges...

Kábító fájdalomcsillapító...

A kábító fájdalomcsillapító tapaszok felírása csak akkor javasolt, ha már másféle módon nem tudjuk csillapítani a beteg fájdalmát. A tapaszok...

Mikor fejeződik be az aktív...

Mit jelent az aktív onkológiai ellátás? Mikor fejeződik be és milyen lehetőségeink vannak ezek után? Cikkünk többek között ezen kérdésekre...

Kérje ingyenes cikkértesítőnket!
Amennyiben szeretne azonnali értesítést kapni a témában születő új cikkekről, adja meg az e-mail címét. A szolgáltatásról bármikor leiratkozhat.