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Noninvasive Monitoring of Blood Flow and Oxygen Dynamics as Biomarkers in Cancer Tumours

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Monitoraggio dal vivo del trattamento contro il cancro

Il controllo sull'evoluzione della fisiologia dei tumori in risposta al trattamento è un aspetto fondamentale per la verifica del successo terapeutico. Le tecnologie ottiche sono tra gli strumenti più promettenti da utilizzare per il monitoraggio precoce e frequente.

Salute

La spettroscopia ottica diffusa (DOS) e la spettroscopia di correlazione diffusa (DCS) sono tecniche ottiche che permettono di studiare i cambiamenti fisiologici dei tumori. Il progetto MOBODICT ("Noninvasive monitoring of blood flow and oxygen dynamics as biomarkers in cancer tumours"), finanziato dall'UE, ha impiegato queste tecniche per studiare la concentrazione di emoglobina, l'ossigenazione e il flusso sanguigno dei tessuti biologici in vivo. I ricercatori hanno sviluppato un sistema senza contatto per studiare le terapie sperimentali in tumori impiantati nei ratti, che ha consentito di monitorare le variazioni fisiologiche dei tumori dopo la terapia, senza bisogno di sacrificare gli animali in vari punti temporali. L'analisi e la progettazione dei sistemi ottici si sono basate, tra l'altro, su un pacchetto di simulazione Monte Carlo per il trasporto della luce sviluppato dal team. Il codice, in particolare, permetteva la simulazione della DCS e della DOS a banda larga o con risoluzione temporale in geometrie arbitrarie, ad esempio basate sulla risonanza magnetica. Come è noto, i tumori maligni favoriscono la formazione di nuovi vasi sanguigni caotici, attraverso un processo complesso chiamato angiogenesi, un aspetto sfruttato per sviluppare vari metodi di trattamento, che si basano sull'inibizione dell'angiogenesi per sopprimere anche la crescita tumorale. Nonostante l'inibizione iniziale di questo processo, tuttavia, i tumori si adattano alla nuova situazione, riuscendo poi ad attivarlo nuovamente. I ricercatori del team MOBODICT hanno utilizzato strumenti ottici per studiare la terapia anti-angiogenica del carcinoma cellulare renale nei ratti, per ottenere informazioni importanti sul meccanismo di questo approccio terapeutico. In particolare, hanno investigato la possibilità di rilevare i segnali iniziali dell'emergere di una resistenza alla terapia e, nella fase finale del progetto, hanno studiato l'applicazione di queste tecniche ai tumori superficiali della regione del collo.

Parole chiave

Trattamento del cancro, fisiologia dei tumori, tecnologie ottiche, spettroscopia ottica diffusa, spettroscopia di correlazione diffusa, flusso sanguigno, dinamica dell'ossigeno, biomarcatori, tumori cancerosi, angiogenesi

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