Zervikalen precancer ermittelt durch Fluoreszenz-in einem Schritt in Richtung Nachttisch-Erkennung

Zervikalen precancer ermittelt durch Fluoreszenz-in einem Schritt in Richtung Nachttisch-Erkennung

2020-05-19

Ein team von Forschern an der Tufts University School of Engineering und seine Schule der Medizin und der ärzte, die an der Tufts Medical Center haben ein Verfahren entwickelt, mithilfe von Fluoreszenz zu erkennen präkanzerösen metabolischen und physikalischen Veränderungen, die in epithelialen Zellen entlang der Zervix. Nach Angaben der Forscher, die neue bildgebende Methode, die die Tür öffnet, um ein nicht-invasives Frühstadium, bedside-Diagnostik. Wie beschrieben heute in Cell Reports Medizin, die Methode visualisieren können sowohl metabolische und strukturelle Veränderungen innerhalb der einzelnen Zellen und in verschiedenen tiefen des epithelialen Gewebes in der Nähe der Oberfläche, während auch in der Lage Scannen der Oberfläche in einem völlig nicht-destruktive Art und Weise. Die kombinierten Informationen bietet eine sehr genaue Beurteilung der metabolischen Zustände im Gewebe, die oft die ersten Veränderungen, die im übergang zum Krebs.

Die imaging-Methode, entwickelt von dem team sieht der intrinsischen Fluoreszenz der Zelle, so dass es erfordert keine Kontrastmittel oder radioaktive Tracer und beobachtet werden kann, ist die Verwendung eines optischen Mikroskops, die das Licht auf der Fläche untersucht und sieht für eine fluoreszierende „glow“ bei verschiedenen Wellenlängen. Im Gegensatz zu Biopsien, es erfordert keine schmerzhaften chirurgischen Nähten, und im Gegensatz zu PET-Bildgebung verwendet für die Erkennung metabolischer Signaturen von Krebs, die Fluoreszenz-imaging-Methode bietet eine deutlich höhere Auflösung für die Oberfläche Gewebe nicht erforderlich, dass die intravenöse Injektion von Kontrastmittel und könnte theoretisch angewendet werden, am Krankenbett, als Teil einer routine Regime der überwachung.

Früherkennung ist der wichtigste Faktor in der erfolgreichen Behandlung und Prävention von epithelialen Krebsarten, die sowohl Haut-und Gebärmutterhalskrebs. Nur als hohe Gefahr Einzelpersonen können das Risiko der Entwicklung von Hautkrebs mit regelmäßigen besuchen beim Hautarzt, um zu Scannen Krebsvorstufen, Gebärmutterhalskrebs könnte theoretisch nutzen eine ähnliche Strategie ab. Jedoch der standard für die Diagnose—Kolposkopie, gefolgt von Essigsäure Anwendung und Auswahl der schlimmsten erscheinende Website für die Biopsie—ist teuer, erfordert oft mehrere Biopsien, um ausreichende Empfindlichkeit bei der Erkennung, und kann unangenehm oder sogar schmerzhaft für den Patienten. Frühere Studien haben gezeigt, dass die Beschwerden und Unannehmlichkeiten des Verfahrens gehalten hat, viele Frauen zu halten, die mit der überwachung Ihres Zustandes.

„Obwohl mehr Arbeit getan werden muss, um den übergang der Methode aus dem Labor zum Patienten am Krankenbett, die Technologie ermöglicht es uns, um mehr Informationen über die frühen Zell-Mitgliedstaaten, als auch durch aktuelle diagnostische Ansätze, hinzufügen von Genauigkeit und Präzision zu einem praktischen Verfahren“, sagte Irene Georgakoudi, entsprechenden Autor der Studie und professor für biomedical engineering an der School of Engineering an der Tufts.

Georgiakoudi Hinzugefügt, dass, obwohl die metabolische übergänge sind eine frühe Kennzeichen von Krebs zu erkranken, sind keine aktuellen Früherkennung Methoden untersuchen, Stoffwechsel-Staaten.

Die Methode beruht auf der Fluoreszenz von zwei wichtigen Coenzymen—Biomoleküle, die Arbeit im Konzert mit Enzyme, die bei Anregung durch einen Laserstrahl. Die Coenzyme Nicotinamid-Adenin-dinucleotid (NADH) und flavin-Adenin-dinucleotid (FAD) beteiligt sind, in einer Vielzahl von stoffwechselwegen in jeder Zelle; zum Beispiel, zu bestimmen, wie Sie glucose, Sauerstoff oder finden Sie alternative Quellen der Energie, wenn Glukose oder Sauerstoff in kurzer Versorgung. Eine Untersuchung, die das Verhältnis von diesen Coenzymen, ein Maß für die Intensität der fluoreszierenden Signale, und die Anordnung der Mitochondrien (die Energie erzeugenden „Batterien“ der Zelle), kann helfen, zeigen, ob die Zelle erfährt Veränderungen, die dazu führen würde, es zu krebsartigen Wachstum. Die Methode kann auch verfolgen Sie die Größe und Form der einzelnen Zellen—oft ein Indikator für Krankheit—übergang und können sammeln diese Informationen aus verschiedenen tiefen, die nützlich sein können bei der Ermittlung der Markenzeichen invasion von präkanzerösen Zellen durch die unterschiedlichen Schichten des Epithels, was den Verlust der definition im epithelialen Gewebe-Struktur.

„Bei einem Blick auf die metabolische Messwerte der Zellen ist nützlich, aber das hinzufügen einer Dritten dimension, zu schauen, wie sich die Zellen im Gebärmutterhals-Epithel ändern Ihren Stoffwechsel und Struktur in verschiedenen tiefen, verbessert signifikant unsere Fähigkeit, genau zu identifizieren, die Krankheit, wenn es sich zeigt,“ sagte Dimitra Pouli, Forscher an der Tufts University School of Engineering, Pathologie resident physician bei Beth Israel Deaconess Medical Center und Harvard Medical School, und führen Autor der Studie. „Wir setzen alle diese quantitativen Parameter in einem automatisierten diagnostischen Algorithmus, das macht es bequemer für den Arzt oder Techniker, der mit der Methode die Ergebnisse zu interpretieren.“