Skip to main content

Biodegradable fluorescent nanoprobes for early detection of (pre)malignant lesions of the gastrointestinal tract

Article Category

Article available in the folowing languages:

Nanosondy wspomagające szybkie wykrywanie raka przewodu pokarmowego

Przeżywalność w przypadku późno wykrytych raków przewodu pokarmowego, takich jak gruczolaki jelita grubego, jest niska. Europejscy badacze opracowali nowe sondy barwne, które mają pomóc w zwiększeniu czułości kolonoskopowych badań przesiewowych oraz poprawie wyników leczenia pacjentów.

Zdrowie

Obserwacja endoskopowa w świetle białym to metoda najczęściej stosowana podczas wykrywania i usuwania zmian dysplastycznych w przewodzie pokarmowym. Jednak zmiany o największym znaczeniu klinicznym są trudne do rozpoznania, przez co istnieje wysokie ryzyko ich przeoczenia. W związku z tym istnieje potrzeba opracowania nowych metod umożliwiających wysokoczułe wykrywanie zmian przednowotworowych w przewodzie pokarmowym i szybkie stawianie dokładnej diagnozy dotyczącej progresji procesu nowotworowego.

Oparte na nanocząstkach barwniki do wysoce precyzyjnej endoskopii z barwieniem

W ramach projektu THERAPROBES powstała nowatorska, chromoendoskopowa technika poprawiająca wykrywalność zmian. „Naszym celem było opracowanie barwników, które uwidocznią makroskopowe cechy strukturalne zmian i pozwolą wyróżnić je na tle otaczających je zdrowych tkanek”, wyjaśnia koordynator projektu Alan Chan. Badania prowadzono przy wsparciu programu działań „Maria Skłodowska-Curie”. Polegały one na opracowaniu biodegradowalnych, fluorescencyjnych nanocząstek krzemionkowych, którym nadano nazwę Theraprobe. Sondy te otrzymano poprzez umieszczenie barwnika wykazującego fluorescencję w bliskiej podczerwieni w macierzy nanocząstki krzemionkowej o rozmiarze 100 nm. Sondy Theraprobe umożliwiły endoskopowe wykrywanie zmian dysplastycznych w modelu mysim, który ściśle odwzorowuje proces karcynogenezy zachodzący w przełyku. Ponadto po podaniu układowym w mysim modelu raka jelita grubego sondy Theraprobe pozwoliły na obrazowanie polipów i gruczolakoraków w jelicie z wysoką czułością, swoistością i precyzją. W przewodzie pokarmowym zwierząt wykrywano nawet gruczolaki o rozmiarze 0,5 mm2.

Postępy we wdrażaniu chromoendoskopii w praktyce klinicznej

„Największym osiągnięciem projektu było opracowanie przedklinicznie przetestowanej strategii poprawiania dokładności diagnostycznej endoskopii i wspomagania wczesnego wykrywania zmian przednowotworowych w przewodzie pokarmowym”, podkreśla Chan. Ze względu na swój rozmiar takie w pełni biodegradowalne fluorescencyjne sondy krzemionkowe mogą ulegać wynaczynieniu (tj. mogą wydostawać się z naczynia krwionośnego) i gromadzić się w guzie bez użycia aktywnych metod celowania. W związku z tym mogą być stosowane jako uniwersalne środki kontrastowe. Proponowana technika jest ponadto w pełni kompatybilna z istniejącymi praktykami klinicznymi i dostępnym sprzętem. Do dodatkowych zalet sond Theraprobe należą niski koszt oraz prostota i krótki czas podawania. Użycie konwencjonalnych barwników wiąże się z pracochłonną procedurą i długim badaniem, co uniemożliwia szerokie stosowanie chromoendoskopii. Sondy Theraprobe pozwolą zaradzić wysokiej liczbie niewykrywanych zmian i niskiej dokładności standardowej obserwacji endoskopowej w świetle białym. Usuną też wady chromoendoskopii.

Zalety sond i perspektywy na przyszłość

Wdrożenie sond Theraprobe bez wątpienia zwiększy wykrywalność zmian przednowotworowych, co będzie miało ogromne znaczenie dla monitorowania nowotworów jelita grubego, ich leczenia i zapobiegania im. Umożliwi to precyzyjną resekcję wybarwionych zmian i rezygnację z biopsji losowych, które są obecnie standardową praktyką. Wczesne wykrywanie zmian przednowotworowych metodą endoskopową pozwoli też uniknąć agresywnych interwencji, takich jak kolektomia, stosowanych w związku z obecnością dysplazji u pacjentów wysokiego ryzyka. Co ważne, udoskonalone badania endoskopowe z użyciem sond Theraprobe pomogą w diagnozowaniu wczesnych zmian, które nadają się do leczenia. Chan uważa, że konieczne jest zgromadzenie dodatkowych środków finansowych, dzięki którym będzie można przeprowadzić walidację kliniczną nanosond i zwiększyć ich użyteczność. Przełoży się to na możliwość stosowania kontrolowanej metodami obrazowymi terapii fotodynamicznej w leczeniu pierwszego rzutu lub leczeniu po resekcji guza, co zmniejszy ryzyko nawrotu choroby.

Słowa kluczowe

THERAPROBES, endoskopia, przewód pokarmowy, chromoendoskopia, nanosondy, fluorescencyjne nanocząstki krzemionkowe, gruczolaki jelita grubego

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania

Postępy naukowe
Gospodarka cyfrowa
Bezpieczeństwo
Zdrowie

22 Czerwca 2022