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A nova tecnologia prevê a eficácia da quimioterapia após um tratamento

Quando a detecção atempada de cancro da mama for crítica, previsão adiantada de como bom o tratamento de quimioterapia neoadjuvant antes que a cirurgia estiver trabalhando igualmente pode fornecer uma oportunidade quando o tratamento poderia ser alterado e tido um impacto grande na qualidade do paciente de vida.

Uma equipe interdisciplinar dos pesquisadores na universidade de Washington em St Louis encontrou que combinando dados dos biomarkers do tumor, ultra-som, e ultra-som-guiou o tomografia óptico difuso (DOT) depois que o primeiro ciclo de um paciente da quimioterapia neoadjuvant pre-cirúrgica forneceu uma previsão altamente exacta de como o tumor estava respondendo ao tratamento. Os resultados de um ensaio clínico na Faculdade de Medicina da universidade de Washington e no hospital Barnes-Judaico foram publicados em linha na pesquisa e no tratamento de cancro da mama 10 de maio de 2021.

Quing Zhu, professor da engenharia biomedicável na escola de McKelvey da engenharia e da radiologia na Faculdade de Medicina, conduziu uma equipe dos coordenadores e dos radiologistas no ensaio clínico de três anos que envolve pacientes com os vários tipos de cancro da mama, incluindo o cancro da mama triplo-negativo, o receptor epidérmico humano 2 do factor de crescimento (HER2+), e negativo epidérmico receptor-positivo/humano da hormona estrogénica de crescimento do factor 2 (ER+/HER2-).

Conduzindo a imagem lactente após o primeiro ciclo da quimioterapia neoadjuvant, que varia de dois a três semanas segundo o tipo de regime de tratamento usado, Zhu disse. O modelo da previsão baseado em biomarkers do tumor e em parâmetros da imagem lactente pode prever como bom o cancro está respondendo.

“Nós encontramos que os biomarkers do tumor e os parâmetros próximo-infravermelhos e do ultra-som da imagem lactente junto seriam os predictors mais adiantados do melhor para nos dar uma área sob a curva de funcionamento de recepção, ou AUC, de 0,94,” disse Zhu, um pioneiro de combinar o ultra-som e as modalidades próximo-infravermelhas da imagem lactente para o diagnóstico do cancro e a avaliação do tratamento. “Se nós estendemos a imagem lactente à extremidade do ciclo 3 do tratamento neoadjuvant, 1 1/2 a dois meses no período de seis meses do tratamento, a previsão pode alcançar AUC 0,97, o melhor na literatura em relação a monitorar a resposta neoadjuvant do tratamento de quimioterapia.”

No estudo, 38 pacientes das mulheres com cancro da mama submeteram-se ao ultra-som e ultra-som-guiaram-se o PONTO antes de começar a quimioterapia neoadjuvant, no fim de cada um dos primeiros três ciclos do tratamento e antes da cirurgia. O sistema do PONTO consiste em uma ponta de prova handheld de 10 centímetros e em um sistema próximo-infravermelho desenvolvidos no laboratório de Zhu que toma dados não invasora do peito de nove fontes e de 14 detectores em menos de 4 segundos.

Nesta tecnologia, a luz próximo-infravermelha é entregada ao tecido do peito e obtem absorvida pelo tumor. Se não há nenhum tumor, haverá uma reflexão mais forte da luz de volta à superfície do tecido do peito. Usando um algoritmo da reconstrução da imagem do tomografia, o mapa da absorção do tumor pode ser reconstruído, e a concentração total da hemoglobina pode ser computada dos mapas da absorção de comprimentos de onda ópticos múltiplos. A concentração total da hemoglobina é relacionada directamente ao vasculature do tumor. Esta tecnologia é muito sensível, e a profundidade de penetração da luz pode alcançar 4 centímetros a 5 centímetros, mas a definição é baixa, assim que nós acoplamo-la com o ultra-som para melhorar a definição.”

Quing Zhu, professor da engenharia biomedicável na escola da engenharia, universidade de McKelvey de Washington em St Louis

Com esta combinação da duplo-modalidade, os pesquisadores podem determinar se o vasculature, ou a rede do vaso sanguíneo, do tumor se estão reduzindo e o tamanho de tumor é shrinking, que prevê uma boa resposta do tratamento, Zhu disse. Se não, o tumor não pode responder ao tratamento, e os médicos podem considerar a cirurgia adiantada ou mudá-la a um regime de tratamento diferente para melhorar resultados pacientes do tratamento.

Indo para a frente, Zhu gostaria de fazer o sistema do PONTO menor de modo que pudesse ser usado na cabeceira do paciente nas clínicas da infusão. Eventualmente, gostaria de integrá-lo com uma máquina existente do ultra-som, que fosse compacta e barata, para fornecer uma avaliação da imagem lactente da duplo-modalidade. Está trabalhando com o escritório da universidade da gestão da tecnologia para comercializar a tecnologia, que tem as patentes dos E.U. pendentes.

“Nós poderíamos imagem o paciente mesmo antes do tratamento e nos ciclos adiantados do tratamento para ajudar médicos a decidir quem estão respondendo e quem não está respondendo,” disse. “Se nós podemos decidir este cedo sobre, nós não temos que continuar a dar ao paciente as drogas da quimioterapia do tóxico e a encontrá-las no fim do tratamento que os tumores não respondem às drogas.”

Source:
Journal reference:

Zhu, Q., et al. (2021) Early Assessment Window for Predicting Breast Cancer Neoadjuvant Therapy using Biomarkers, Ultrasound, and Diffuse Optical Tomography. Breast Cancer Research and Treatment. doi.org/10.1007/s10549-021-06239-y.