W chwili obecnej, gdy u kobiety diagnozowany jest nowotwór piersi w najwcześniejszej postaci, nazywanej rakiem przewodowym in situ (ductal carcinoma in situ, DCIS) nie ma możliwości określenia czy przeistoczy się on w formę złośliwą czy nie. Z tego powodu większość pacjentek zostaje prewencyjnie poddana agresywnemu leczeniu. Nowa metoda, która łączy w sobie matematykę i mikroskopię fluorescencyjną może pozwoli teraz na określenie czy konkretna forma nowotworu stanie się złośliwa czy nie.

Innowacyjna metoda nazwana Biomarker Ratio Imaging Microscopy (BRIM) to efekt pracy naukowców z uniwersytetu w Michigan, którzy opisali jej wykorzystanie w celu zidentyfikowania złośliwych postaci raka przewodowego in situ w artykule opublikowanym w magazynie Scientific Reports.

Jeden z naukowców Howard R. Petty profesor okulistyki I nauk wizualnych a także mikrobiologii I immunologii wyjaśnia, że pacjentki z DCIS zostają zazwyczaj poddane leczeniu dedykowanego chorobie zaawansowanej. Jest to zrozumiałe, zaznacza i dodaje:

„Kiedy kobieta słyszy nowotwór piersi- jest przerażona. Również lekarz prowadzący jest świadom potencjalnych konsekwencji. Jednak DCIS nie jest taką samą chorobą u każdego. Jeśli bylibyśmy w stanie wykryć zmiany potencjalnie niezłośliwe, być może pacjentki nie musiałaby być poddawane agresywnemu leczeniu.”

BRIM łączy tradycyjne techniki mikroskopowe, który patolodzy standardowo używają do badania tkane z analizą matematyczną. Metoda ta porównuje poziomy różnych biomarkerów, które pod mikroskopem widoczne są jako fluorescencyjne kolory w zabarwionych tkankach.

Nowa technologa BRIM pozwoli patologom zidentyfikowanie czy DCIS jest postacią złośliwą. W tym obrazie próbki DCIS biomarkery złośliwości nowotworu są podświetlone.

Brak możliwości określenia czy rak przewodowy in situ będzie złośliwy

Rak przewodowy in situ (DCIS) jest nieinwazyjna sytuacja kiedy nieprawidłowe komórki identyfikowane są w przewodzie mlekowym piersi. In situ oznacza, ze nieprawidłowe komórki nie rozprzestrzeniły się na inne tkanki gruczołu piersiowego, tzn. ich występowanie jest ograniczone jedynie do przewodu mlekowego.

W niektórych przypadkach DCIS może przeistoczyć się w formę złośliwa I zacząć atakować otaczające tkanki, jednak obecnie patomorfologowie nie mają możliwości ocenić, które zmiany będą podlegać złośliwej przemianie.

Długoterminowe badania na kobietach, u których zmiany typu DCIS nie były leczone, ponieważ początkowo zostały one błędnie sklasyfikowane jako łagodne, wykazały, że 20-53 procent badanych miała zdiagnozowany zaawansowany nowotwór piersi w ciągu 10 lat od początkowej diagnozy.

DCIS może objawiać sie jako wyczuwalna masa, jednak w większości przypadków widoczny jest on jedynie w badaniu mammograficznym, jako malutkie białe plamki obrazujący depozyty wapnia. Złogi te same w sobie są niegroźne, jednak mogą wskazywać na obecność DCIS lub nowotworu zaawansowanego.

Z powodu braku pewnej techniki pozwalającej ocenić czy zmiana DCIS rozwinie się w nowotwór złośliwy, operacja a czasem także radioterapia i/lub leczenie hormonalne jest najczęściej wybierana terapią następującą po diagnozie.

DCIS stanowi ponad 80 procent nowotworów piersi wykrywanych w stanie in situ (około 60,290 przypadków w Stanach Zjednoczonych w 2015 roku). Pozostałe 20 procent to rak zrazikowy in situ (lobular carcinoma in situ, LCIS), który nie jest uważany za prekursora nowotworu inwazyjnego.

Technika BRIM zidentyfikowała 22 procent przypadków DCIS jako niezłośliwe

W swoim badaniu naukowcy z Uniwersytetu w Michigan pracowali nad tkankami pochodzącymi z biopsji 23 pacjentek, u których zdiagnozowano DCIS. Użyli oni obrazowania fluorescencyjnego – próbki tkanek zostały zabarwione tak by zidentyfikować biomarkery. Każdy biomarker reprezentowany był przez inny kolor.

Następnie wprowadzili obrazy barwionych tkanek do program komputerowego, który liczył zawartość różnych biomarkerów w każdym pikselu.

W postaci złośliwej nowotworu niektóre biomarkery maja bardzo wysoki poziom podczas gdy inne nie są aż tak widoczne. Technika BRIM proporcje różnych biomarkerów w celu otrzymania obrazu o ulepszonym kontraście.

Naukowcy zastosowali metodę BRIM w celu oddzielenia próbek z DCIS, o wysokim wskaźniku komórek macierzystych raka od tych, które wyglądały na postać łagodną nowotworu. Komórki macierzyste nowotworu są tym elementem, który stanowi o złośliwości zmiany ponieważ to one są prekursorem komórek rakowych.

Metoda BRIM wykazała, że 22 procent próbek miała niski stosunek biomarkerów złośliwości do biomarkerów oznaczających zmianę łagodną, sugerując, że zmiany te powiększały się bardzo wolno i nie były złośliwe.

Naukowcy podkreślają, że zaleta tej nowej metody jest fakt, iż opiera sie ona na wielu różnych znacznikach biologicznych, nie tylko na jednym. Wybór markerów został oparty wcześniejsze poszukiwania w literaturze naukowej.

„Ta metoda diagnostyki Bedzie nowoczesna i znacząca. Jest ona skuteczna ponieważ opiera się na analizie matematycznej” - mówi Prof. Howard R. Petty.

Naukowcy twierdzą, że BRIM pomoże nie tylko uniknąć niepotrzebnego leczenia, ale także ułatwi podejmowanie decyzji o leczeniu w innych typach nowotworu piesi. Wraz z rozwojem wiedzy na temat biomarkerów nowotworowych być może w przyszłości metoda ta będzie także wykorzystywana w innych rodzajach nowotworów.

Ekipa badawcza już planuje szeroko zakrojone badania retrospektywne sprawdzające powiązanie wyników badań z użyciem BRIM a losami pacjentek, które w nich uczestniczyły.


Źródło: Medical News Today
Fot.: University of Michigan Health System