Krebs

Krebs entdeckt in nur 10 Sekunden mit neuem Gerät

Zehn Sekunden genügen, um Krebsgewebe während der Operation zu erkennen, dank eines neuartigen Geräts, von dem die Forscher glauben, dass es das Potenzial hat, die Krebsbehandlung zu verändern.


Forscher sagen, dass der MasSpec Pen Krebsgewebe in nur 10 Sekunden genau erkennen konnte.
Bildnachweis: Universität von Texas in Austin

In einer neuen Studie enthüllen Wissenschaftler, wie das Gerät, das als MasSpec Pen bezeichnet wird, hochgenau in der Krebsentdeckung in menschlichen Gewebeproben war, und zwar in nur 10 Sekunden.

Studienleiterin Livia Schiavinato Eberlin von der University of Texas in Austin und Kollegen sagen, dass das Instrument die Genauigkeit der Krebsoperation erheblich verbessern und dazu beitragen könnte, das Wiederauftreten der Krankheit zu reduzieren.

Die Forscher berichteten kürzlich über ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Science Translational Medicine .

Im vergangenen Jahr wurden in den Vereinigten Staaten mehr als 1, 6 Millionen neue Krebsfälle diagnostiziert, und mehr als 595.000 Menschen starben an der Krankheit, was sie zu einer der Haupttodesursachen im Land macht.

Die Operation bleibt eine der primären Diagnose- und Behandlungsstrategien für Krebs. Es zielt darauf ab, krebsartiges Gewebe zu entdecken und zu entfernen und zu verhindern, dass es sich auf andere Teile des Körpers ausbreitet.

Die Unterscheidung zwischen gesundem und kanzerösem Gewebe kann sich für Chirurgen jedoch als schwierig erweisen, da es für sie schwierig ist, alle Krebsreste zu entfernen.

Die Gefrierschnittanalyse - auch als Kryoschnitt bezeichnet - ist eine Technik, die mit diesem Problem helfen soll. Dabei wird während der Operation eine Gewebeprobe von einem Krebspatienten entnommen und zum Einfrieren in ein Labor gebracht, wo sie dann von einem Pathologen beurteilt wird.

Aber Eberlin und Kollegen sagen, dass diese Methode langsam sein kann, was das Risiko für operationsbedingte Komplikationen erhöhen kann. Darüber hinaus stellen sie fest, dass die Gefrierschnittanalyse für einige Krebsarten unzuverlässig sein kann.

Wie funktioniert der Masspec Pen?

Das Team geht davon aus, dass der MasSpec Pen eine schnellere und genauere Erkennung von Krebsgewebe während der Operation bieten kann.

Das Gerät nach neuestem Stand der Technik identifiziert Gewebemetaboliten, die für Krebszellen einzigartig sind, mit einer sogenannten Massenspektrometrie.

"Krebszellen haben einen dysregulierten Stoffwechsel, da sie außer Kontrolle geraten. Da die Metaboliten in Krebszellen und normalen Zellen so verschieden sind, extrahieren und analysieren wir sie mit dem MasSpec Pen, um einen molekularen Fingerabdruck des Gewebes zu erhalten", erklärt Eberlin.

Der molekulare Fingerabdruck, der aus dem Gewebe gezogen wurde, wird dann unter Verwendung einer "statistischen Klassifikator" -Software bewertet.

Das Team "trainierte" diese Software, um zwischen kanzerösen und nicht-kanzerogenen molekularen Fingerabdrücken zu unterscheiden, indem sie Daten von Hunderten von gesunden und kanzerösen menschlichen Gewebeproben, einschließlich Gewebe aus der Lunge, der Brust und dem Eierstock, fütterte.

Sobald das Gerät das Gewebe beurteilt hat, werden die Wörter "Normal" oder "Krebs" auf einem Computerbildschirm angezeigt.

Gerät über 96 Prozent genau

Bei der Untersuchung an 253 Gewebeproben von gesunden Patienten und Patienten mit Krebs benötigte das Gerät ungefähr 10 Sekunden, um Krebsgewebe zu identifizieren, und es ergab eine Genauigkeit von 96, 3 Prozent, eine Spezifität von 96, 2 Prozent und eine Sensitivität von 96, 4 Prozent.

Darüber hinaus wurde festgestellt, dass der MasSpec Pen Krebs in lebenden Mausmodellen genau erkennt, ohne gesundes Gewebe zu schädigen.

"Was unglaublich ist, ist, dass der MasSpec Pen durch diesen einfachen und schonenden chemischen Prozess schnell diagnostische molekulare Informationen liefert, ohne Gewebeschäden zu verursachen", sagt Eberlin.

Die Forscher glauben, dass ihre neue Kreation helfen könnte, die Ergebnisse für Patienten zu verbessern, die sich einer Krebsoperation unterziehen.

"Jedes Mal, wenn wir dem Patienten eine präzisere Operation, eine schnellere Operation oder eine sicherere Operation anbieten können, wollen wir das", sagt Co-Autor James Suliburk vom Baylor College of Medicine in Houston, TX. "Diese Technologie macht alle drei. Es ermöglicht uns, genauer zu sein, in welchem ​​Gewebe wir entfernen und was wir zurücklassen."

"Wenn Sie nach der Operation mit Krebspatienten sprechen, werden viele der ersten Dinge sagen: Ich hoffe, der Chirurg hat den ganzen Krebs bekommen." Es ist einfach herzzerreißend, wenn das nicht der Fall ist ", fügt Eberlin hinzu.

"[...] unsere Technologie könnte die Chancen erheblich verbessern, dass Chirurgen wirklich jede noch so kleine Krebsspur während der Operation entfernen."

Livia Schiavinato Eberlin

Die Forscher planen, den MasSpec Pen im nächsten Jahr bei Krebsoperationen an Menschen zu testen.

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