Un test genetic ultra-rapid ar putea ghida în timp real intervențiile chirurgicale pentru cancerul cerebral. Rezultatele sunt disponibile în doar 15 minute
Un instrument revoluționar pentru identificarea rapidă a „amprentelor genetice” ale celulelor canceroase ar putea permite chirurgilor să îndepărteze tumorile cerebrale cu o precizie mai mare, chiar în timpul operației. Cercetătorii de la NYU Langone Health au dezvoltat Ultra-Rapid droplet digital PCR (UR-ddPCR), o tehnică extrem de sensibilă și eficientă, capabilă să detecteze celulele tumorale în doar 15 minute.
Această inovație ar putea îmbunătăți semnificativ precizia intervențiilor chirurgicale pentru cancerul cerebral, oferind informații în timp real despre țesuturile canceroase. Spre deosebire de metodele tradiționale de testare genetică, care durează ore pentru a furniza rezultate, UR-ddPCR oferă răspunsuri imediate, reducând riscul de a lăsa în urmă celule canceroase care ar putea duce la recurența tumorii.
Majoritatea tipurilor de cancer, inclusiv tumorile cerebrale, sunt definite prin mutații genetice – modificări specifice în ADN-ul celulelor anormale. Identificarea acestor mutații în timpul operației este esențială, deoarece ajută chirurgii să facă diferența dintre țesutul sănătos și cel canceros.
Îndepărtarea cât mai completă a tumorii, păstrând în același timp funcțiile creierului, este o provocare majoră, mai ales în cazul glioamelor, care se pot infiltra în țesutul cerebral sănătos.
Metodele precum droplet digital PCR standard (ddPCR), sunt foarte precise în detectarea celulelor tumorale, dar necesită câteva ore pentru a furniza rezultate – un timp prea lung pentru a fi util în timpul operației. O altă metodă des utilizată este analiza secțiunilor înghețate, unde probele de țesut sunt rapid congelate și examinate la microscop, dar această tehnică este mai puțin precisă decât testarea genetică.
UR-ddPCR rezolvă aceste limitări, oferind aceleași rezultate precise, dar în doar 15 minute, ceea ce permite chirurgilor să ia decizii mai informate în timp real.
Echipa de cercetători condusă de neurochirurgul Dr. Daniel A. Orringer și geneticianul Dr. Gilad Evrony a îmbunătățit procesul standard ddPCR, făcându-l mai rapid fără a compromite acuratețea. Printre inovațiile aduse se numără:
- Extracție mai rapidă a ADN-ului: Timpul necesar pentru a extrage ADN-ul din probele tumorale a fost redus de la 30 de minute la mai puțin de 5 minute, păstrând compatibilitatea cu ddPCR.
- Reactivi chimici optimizați: Creșterea concentrației substanțelor utilizate în testare a redus durata unor etape de la două ore la doar trei minute.
- Vase de reacție preîncălzite: În loc să folosească un singur recipient a cărui temperatură trebuia schimbată de mai multe ori, echipa a utilizat vase de reacție preîncălzite la temperaturile necesare, reducând semnificativ timpul de procesare.
Aceste îmbunătățiri au permis UR-ddPCR să analizeze probele de țesut în doar 15 minute, având o sensibilitate extrem de mare, capabilă să detecteze doar cinci celule canceroase pe milimetru pătrat.
Într-un studiu publicat în jurnalul Med, cercetătorii au testat UR-ddPCR pe peste 75 de probe de țesut de la 22 de pacienți cu tumori cerebrale operați la NYU Langone. Rezultatele au fost comparate cu cele obținute prin ddPCR standard și secvențiere genetică, ambele metode de referință pentru detectarea celulelor tumorale.
Concluzia studiului a fost că UR-ddPCR a produs rezultate identice cu cele ale testelor tradiționale, dar într-un timp mult mai scurt. De asemenea, metoda a fost validată prin testarea unor probe cunoscute ca fiind canceroase și a unor probe fără cancer.
Echipa de cercetători a combinat UR-ddPCR cu o metodă avansată de imagistică numită histologie Raman stimulată, care ajută chirurgii să vizualizeze țesutul tumoral. Împreună, aceste tehnologii au permis măsurarea fracției și densității celulelor tumorale din fiecare probă, oferind o imagine mai clară asupra extinderii cancerului.
Dr. Orringer a subliniat impactul acestui progres, afirmând:
„Cu Ultra-Rapid droplet digital PCR, chirurgii ar putea acum să determine care celule sunt canceroase și în ce cantitate sunt prezente în orice regiune a țesutului, la un nivel de precizie care nu a fost niciodată posibil până acum.”
Aplicații viitoare
Deși UR-ddPCR a demonstrat rezultate promițătoare în chirurgia cancerului cerebral, cercetătorii cred că această tehnologie ar putea fi adaptată și pentru detectarea altor tipuri de cancer, precum cel pulmonar, mamar sau pancreatic.
Pentru ca această metodă să fie implementată pe scară largă, este necesară automatizarea procesului, astfel încât să fie și mai simplu de utilizat în sala de operație. Echipa de cercetare intenționează, de asemenea, să realizeze studii clinice suplimentare pentru a compara rezultatele obținute cu UR-ddPCR față de metodele actuale de diagnostic.
Dacă va fi adoptat pe scară largă, UR-ddPCR ar putea revoluționa chirurgia cancerului prin:
- Îndepărtarea mai precisă a tumorilor: Chirurgii vor avea date în timp real pentru a se asigura că au eliminat toate celulele canceroase.
- Reducerea riscului de recurență: Identificarea celulelor canceroase microscopice rămase ar putea reduce riscul reapariției tumorii.
- Decizii mai rapide în sala de operație: În loc să aștepte ore sau zile pentru rezultatele de laborator, chirurgii ar putea adapta imediat strategia chirurgicală.
- Posibilitatea extinderii la alte tipuri de cancer: Această tehnologie ar putea fi utilizată pentru detectarea mutațiilor genetice și în alte forme de cancer.
Dr. Evrony a subliniat importanța acestui progres, declarând: „Studiul nostru arată că Ultra-Rapid droplet digital PCR ar putea fi un instrument rapid și eficient pentru diagnosticarea moleculară a cancerului cerebral în timpul operației și are potențialul de a fi utilizat și pentru alte tipuri de cancer.”
Odată cu perfecționarea și validarea în studii clinice, UR-ddPCR ar putea deveni un instrument standard în oncologie, oferind o metodă mai rapidă și mai precisă de detectare a cancerului în timpul intervențiilor chirurgicale.
Citește și
- UK: primii nou-născuți primesc testarea prin secvențierea întregului genom pentru screeningul a 200 de boli rare
- STUDIU. Screeningul neonatal prin secvențierea exomului identifică nou-născuții cu risc neanticipat de boli monogenice pentru care există intervenții eficace disponibile