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Le « crayon lecteur de MasSpec » a pu aider à distinguer cancéreux et le tissu sain pendant la chirurgie

Un défi majeur pour des chirurgiens de cancer est de déterminer exact où une tumeur commence et où elle finit. Retirer excessif tissu peut nuire des fonctionnements normaux, mais la prise d'assez peut signifier que la maladie pourrait se reproduire. Le « crayon lecteur de MasSpec, » un périphérique portable à l'étude, a pu un jour permettre à des chirurgiens de distinguer cancéreux et le tissu sain avec une certitude plus grande en quelques secondes, alors que dans la salle d'opération. Aujourd'hui, les chercheurs enregistrent les premiers résultats de son utilisation en cabinets de consultation humains.

Les chercheurs présenteront leurs découvertes au contact (ACS) et à l'exposition de ressortissant de l'automne 2019 de société chimique américaine. ACS, la plus grande société scientifique du monde, tient le contact ici par jeudi. Il comporte plus de 9.500 exposés sur un large éventail de sujets de la science.

On lui a montré avec des caractéristiques cliniques considérables que les cabinets de consultation hautement efficaces sont ceux qui enlèvent la plupart de cancer, mais préservent également le tissu le plus normal. Nous avons produit le crayon lecteur de MasSpec parce que nous avons pensé qu'il serait incroyable s'il y avait une technologie qui pourrait réellement fournir le juste moléculaire de l'information dans la salle d'opération en tissus vivants dans une trame de temps qui pourrait accélérer des décisions chirurgicales. »

Investigateur principal Livia Eberlin, Ph.D

Étonnant, la plupart de méthode classique que les professionnels médicaux actuel emploient pour déterminer des marges de tumeur ou vérifient un diagnostic est 100 années : histopathologie. Avec cette technique, un prélèvement de tissu est extrait pendant la chirurgie et prélevé à un laboratoire. L'échantillon est bavure-gelé, en coupe, souillé et examiné avec un microscope. Au total, cette procédure peut prendre une moyenne de 30 mn. En attendant, le patient, qui est toujours sous l'anesthésie, et le chirurgien sont laissés l'attente. De plus, alors que l'histopathologie est efficace pour beaucoup de cabinets de consultation, particulièrement pour des cancers, le procédé peut être subjectif parce que les corps étrangers du procédé de congélation peuvent compliquer l'évaluation, Eberlin explique.

Pour surmonter ces défis, Eberlin et collègues à l'Université du Texas chez Austin ont développé le crayon lecteur de MasSpec, un dispositif tenu dans la main et biocompatible branchés à un spectromètre de masse performant. Le dispositif recense rapidement le profil moléculaire du tissu exposé pendant une chirurgie en déposant d'abord une petite gouttelette de l'eau sur la surface de tissu pendant environ trois secondes. Ensuite, la gouttelette est transférée au spectromètre de masse, où des molécules du tissu sont recensées. En conclusion, le peigne d'algorithmes d'apprentissage automatique par l'information moléculaire et fournissent un diagnostic prévisionnel sur lequel les chirurgiens peuvent agir.

« Nous avons développé le crayon lecteur de MasSpec de sorte que le chirurgien juste doive toucher le tissu avec le crayon lecteur, et déclenchons le système avec une pédale de pied, » Eberlin dit. « De là, tout est codé et automatisé de sorte que le procédé entier soit complété dedans au-dessous de 10 secondes. »

Jusqu'ici le crayon lecteur de MasSpec a été vérifié sur plus de 800 tissus humains ex vivo, y compris le sein normal et cancéreux, le cerveau, pancréatique, thyroïde, poumon et tissus ovariens. L'équipe vérifie maintenant le crayon lecteur de MasSpec in vivo, dans une étude clinique actuelle au centre médical du Texas avec les patients humains pendant la thyroïde, le sein et les chirurgies du cancer pancréatiques. Le tissu patient frais excisé également s'analyse et donne des résultats prometteurs.

« Nous continuons la recherche et développement de cette technologie dans mon laboratoire en continuant à améliorer notre technologie et validant son rendement en travers de différents types de cancer, » Eberlin dit. « Nous explorons également les applications neuves en chirurgie comprenant des opérations d'une façon minimum invasives, ainsi que l'extérieur la salle d'opération dans les médecines légales et les applications des instruments aratoires. »