فلورسانس نور مادون قرمز نزدیک در موش حذف تومور را بهینه می کند و عود سرطان را کاهش می دهد.

نزدیک به 13 درصد از زنانی که امروزه در ایالات متحده متولد می شوند در طول زندگی خود به سرطان سینه مبتلا می شوند. درمان بیماری در مراحل اولیه اغلب شامل جراحی حفظ پستان است که در آن تومور و برخی از بافت های سالم اطراف آن (حاشیه تومور) برداشته می شود. با این حال، حدود 20٪ از این جراحی ها به عمل دوم نیاز دارند، به طور کلی به این دلیل که سلول های سرطانی در حاشیه تومور یافت می شوند.

اکنون، محققان با بودجه NIBIB در حال توسعه یک روش تصویربرداری هستند که به جراحان اجازه می‌دهد تا سلول‌های سرطانی در حاشیه تومور را در طول جراحی بهتر شناسایی کنند. این تکنیک می‌تواند منجر به کاهش تعداد جراحی‌های بعدی سرطان سینه و کاهش میزان عود سرطان پستان شود. نتایج اخیرا در منتشر شده است eBioMedicine.

تاتیانا آتاناسیویچ، Ph.D.، مدیر برنامه NIBIB در مولکولی، گفت: «امروزه، جراحان در درجه اول به حس بینایی و لامسه خود برای تمایز بین بافت های سالم و سرطانی در حین جراحی تکیه می کنند، که ممکن است منجر به حذف ناقص تومور شود. کاوشگرها و عوامل تصویربرداری این تکنیک تصویربرداری بازخورد بصری در زمان واقعی را در طول جراحی ارائه می‌کند و به جراحان امکان می‌دهد حاشیه‌های تومور سینه را بهتر ارزیابی کنند و در نهایت برداشتن جراحی را بهینه کنند.

این تکنیک بر روشی به نام تصویربرداری نزدیک به مادون قرمز متکی است که از کاوشگرهایی استفاده می کند که تحت نور مادون قرمز نزدیک فلورسانس می کنند. این پروب های فلورسنت می توانند به پزشکان اجازه دهند تا ویژگی های فراتر از سطح بافت، مانند رگ های خونی یا تومورها را تجسم کنند، که می تواند به هدایت روش های جراحی کمک کند. با این حال، بسیاری از عوامل نزدیک به مادون قرمز وجود ندارد که برای استفاده بالینی توسط سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) تایید شده باشد، و مواردی که تایید شده اند غیر اختصاصی هستند، به این معنی که آنها در یک هدف خاص قرار نمی گیرند. در بدن. علاوه بر این، تنها پروب مادون قرمز نزدیک تایید شده برای جراحی، ایندوسیانین سبز (ICG)، برای مدت طولانی در جریان خون باقی نمی ماند و بنابراین کاربرد آن برای برداشتن تومور با هدایت تصویر تا حدودی محدود است.

برای غلبه بر محدودیت‌های کاوشگرهای سنتی تصویربرداری نزدیک به مادون قرمز، محققان دانشگاه ایلینویز در شیکاگو کاوشگر جدیدی را طراحی کرده‌اند که به طور خاص برای تشخیص سلول‌های سرطانی در حاشیه تومور پستان در زمان واقعی در طول جراحی طراحی شده است. این کاوشگر رنگ ICG تایید شده توسط FDA را با یک پپتید غیر سمی، هدف قرار دهنده تومور و نفوذ سلول به نام p28 ترکیب می کند. توهرو یامادا، استادیار دپارتمان جراحی در کالج دانشگاه ایلینویز توضیح داد: «گروه تحقیقاتی ما قبلاً گزارش داده بود که p28 ترجیحاً وارد سلول‌های سرطان سینه انسان می‌شود و در واقع اثرات ضد تکثیری را القا می‌کند. پزشکی و نویسنده ارشد این مطالعه. علاوه بر این، p28 در آزمایشات بالینی اولیه مورد ارزیابی قرار گرفت و به خوبی توسط بیماران تحمل شد. کاوشگر جدید ما که ICG-p28 نامیده می‌شود، می‌تواند سلول‌های سرطان سینه را به‌طور انتخابی تحت نور مادون قرمز نزدیک روشن کند و در نتیجه حذف بافت سرطانی با هدایت تصویر را در زمان جراحی تسهیل کند.

محققان ابتدا باید تعیین کنند که کاوشگر تصویربرداری آنها تا چه اندازه می تواند سرطان سینه را به طور دقیق از بافت سالم تشخیص دهد. برای انجام این کار، آنها یک خط سلولی سرطان سینه ایجاد کردند که پروتئینی به نام iRFP را بیان می کند که تحت نور مادون قرمز نزدیک فلورسانس می شود. به این ترتیب، وقتی محققان مدل‌های سرطان سینه خود را با تزریق این رده سلولی خاص به موش‌ها ایجاد می‌کنند، می‌توانند شکل و اندازه دقیق تومورهای سینه را به طور دقیق تجسم کنند. پس از ایجاد مدل‌های سرطان سینه، محققان پروب تصویربرداری خود را به موش‌ها تزریق کردند، 24 ساعت صبر کردند، تومورها را جدا کردند و سیگنال‌های فلورسنت بین iRFP و ICG-p28 را مقایسه کردند. آنها دریافتند که این دو سیگنال دارای همپوشانی عالی هستند، که نشان می دهد کاوشگر تصویربرداری آنها به طور خاص تومورهای سرطان سینه را برای مدت طولانی هدف قرار می دهد.

سپس، یامادا و همکارانش از کاوشگر خود برای هدایت برداشتن تومور در دو مدل سرطان سینه استفاده کردند و حیوانات را برای عود سرطان تماشا کردند. هنگامی که موش ها تومور ایجاد کردند، محققان ICG-p28، ICG به تنهایی یا محلول بافر کنترل بدون رنگ نزدیک به مادون قرمز را به آنها تزریق کردند و 24 ساعت منتظر ماندند. سپس تومورها با کمک تجسم هدایت شده با تصویر با استفاده از نور مادون قرمز نزدیک، یا با استفاده از لمس سنتی و تجسم مستقیم (برای موش‌هایی که محلول بافر کنترل تزریق شده بود) برداشته شدند. چهار هفته پس از جراحی، بیش از 30 درصد از موش‌هایی که محلول بافر کنترل تزریق شد، عود تومور را تجربه کردند و 25 درصد از موش‌هایی که به تنهایی ICG تزریق شده بودند، عود را تجربه کردند. با این حال، کمی بیش از 6 درصد از موش‌هایی که ICG-p28 تزریق کردند، عود را تجربه کردند، که نشان می‌دهد پروب ICG-p28 نتایج جراحی را بهبود می‌بخشد.

یامادا گفت: “این مطالعه پیش بالینی نشان داد که تصویربرداری حین عمل با ICG-p28 می تواند حاشیه های تومور را به دقت شناسایی کند و در نهایت میزان عود تومور را در چندین مدل سرطان سینه بهبود بخشد.” علاوه بر این، از آنجایی که p28 ترجیحاً به انواع مختلف سلول‌های سرطانی انسان نفوذ می‌کند، ما پیش‌بینی می‌کنیم که رویکرد تصویربرداری ما می‌تواند برای انواع سرطان‌های دیگر نیز اعمال شود.

یامادا خاطرنشان کرد که این تحقیق هنوز در مرحله اولیه است و ارزیابی این کاوشگر تصویربرداری در یک کارآزمایی بالینی گام بعدی مهمی برای تعیین میزان عملکرد آن در بیماران انسانی خواهد بود.