Комбиниран метод ще прогнозира ефективността от химиотерапията при пациенти с рак на гърдата

Екип от експерти от Вашингтонския университет в Сейнт Луис открива, че с помощта на данни от туморни биомаркери, ултразвук и дифузна оптична томография (DOT) с ултразвук може да се прогнозира с голяма точност как би се повлиял туморът от лечението* още след първия курс на неоадювантна химиотерапия (преди операция). Клиничното изпитание е проведено от учени от медицинското училище към Вашингтонския университет и болница „Barnes-Jewish“, а резултатите са публикувани онлайн в списанието „Breast Cancer Research and Treatment May“ на 10 май 2021 г.

Безспорно ранната диагностика е най-сигурният начин да се приложи ефективно лечение на пациенти с рак на гърдата. Ако обаче бъде намерен метод, чрез който да се предскаже доколко успешна би била неоадювантната терапия, назначавана преди хирургична интервенция, лекарите ще могат по-лесно и по-бързо да променят лечението и съответно да подобрят качеството на живот на пациента.

Клиничното изпитание

Куинг Зу е професор по биомедицински инженеринг към училището по инженеринг „McKelvey“ и по рентгенология към медицинското училище на Вашингтонския университет. Тя ръководи екип от инженери и рентгенолози, който провежда тригодишно клинично изпитание върху пациенти с различен вид рак на гърдата: тройно негативен, хормонално позитивен (HER2+) и хормонално негативен (ER+/HER2-). След края на първия курс неоадювантна химиотерапия експертите извършват образна диагностика в продължение на две или три седмици в зависимост от формата на лечение. Базираният върху туморните биомаркери и параметри от образната диагностика прогностичен модел позволява да се оцени ефекта от терапията върху развитието на раковото заболяване.

Проф. Зу допълва: „Открихме, че комбинираните данни от туморните биомаркери, параметрите от близката до инфрачервената светлина и ултразвуковата образна диагностика могат да се окажат най-ранния и прецизен инструмент за оценка ефективността на провежданото лечение. Точността е в границите на 0,94, което попада в областта под кривата ROC, използвана при тестване на хипотези и теории.

Самата Куинг Зу е експерт в областта на комбинираната образна диагностика чрез светлина, близка до инфрачервената, и ултразвук, при откриване на рак и оценка на лечението. Според нея, ако състоянието се проследява по-дълго, например до края на третия курс от неоадювантната терапия (или един месец и половина до два от общо 6-месечното лечение), точността на прогнозиране може да нарасне до 0,97, което е най-добрият постиган резултат по отношение реакцията на организма към неоадювантната химиотерапия.

В проучването се включват 38 жени с рак на гърдата, които са подложени на ултразвукова терапия и дифузна оптична томография (DOT) с ултразвук преди началото на неодаювантната химиотерапия в края на всеки от първите три курса и непосредствено преди операцията. DOT системата се състои от 10-сантиметрова сонда с ръчно управление, а с помощта на технология със светлина, близка до инфрачервената, колегите на Зу извличат за по-малко от 4 секунди данни от гърдата в 9 различни точки и от 14 детектора, при това по неинвазивен път.

Принцип на действие на технологията

Близката до инфрачервената светлина достига до тъканта и се абсорбира от самия тумор. Ако такъв няма, отражението на светлината върху повърхността на тъканта ще е по-силно. Екипът разработва алгоритъм за пресъздаване на томографското изображение, чрез който се посочват местата на абсорбция. Отделно се изчислява общата концентрация на хемоглобина с помощта на карти на абсорбцията с различни оптични дължини на вълната. Общият хемоглобин е пряко свързан с мрежата от кръвоносни съдове на тумора. Технологията е много чувствителна, а светлината прониква до 4-5 см в дълбочина. Зу признава обаче, че резолюцията не е достатъчно добра, което кара екипа й да използва и ултразвук.

Благодарение на комбинирания подход изследователите могат да разберат дали мрежата от кръвоносни съдове на тумора, и съответно самият тумор, са се свили. Ако е така, то лечението дава резултат. В противен случай би било добре лекарите да планират операция или да променят формата на лечение.

Една от идеите на проф. Зу е да се намалят размерите на системата DOT, което би позволило използването й до леглото на пациента по време на самата химиотерапия. Тя планира също така да свърже системата с ултразвуков апарат, който е компактен и евтин. Към момента експертът работи по получаването на патент.

„Процедурата може да се извърши непосредствено преди началото на лечението или по време на първите курсове от химиотерапията. Така лекуващите лекари ще преценят дали съответният пациент би се повлиял, или се повлиява добре от нея. Ако се окаже, че не е ефективна, би било напълно излишно болният да продължава да приема всички тези опасни медикаменти, за да разбере след края на лечението, че то всъщност не му е помогнало“, казва още проф. Зу. 

* Zhu, Q., Ademuyiwa, F.O., Young, C. et al. Early Assessment Window for Predicting Breast Cancer Neoadjuvant Therapy using Biomarkers, Ultrasound, and Diffuse Optical Tomography. Breast Cancer Res Treat (2021).

Химиотерапия и косопад - видео