Рамановская спектроскопия позволяет сделать диагностику рака щитовидной железы более точной

Световая техника позволяет идентифицировать раковые клетки щитовидной железы с точностью до 97%. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Biomedical Optics Express.

Улучшение клеточной диагностики

Узловое образование является распространенным симптомом рака щитовидной железы. Тем не менее, большинство узлов щитовидной железы не являются злокачественными. Тонкоигольная аспирационная

биопсия (ТАБ) под контролем ультразвука обычно используется в диагностике рака путем введения тонкой иглы в узел для получения клеток, которые помещаются на предметном стекле микроскопа, окрашиваются и анализируются патологом. Примерно в 15-30% случаев патолог не может определить, являются ли клетки, полученные в результате биопсии, доброкачественными или злокачественными. В этих случаях для удаления ткани требуется хирургическое вмешательство, известное как тиреоидэктомия, что дает больше информации для более точного диагноза.

«Мы хотели бы использовать спектроскопию комбинированного рассеяния света для улучшения патологического анализа клеток, полученных при аспирации тонкой иглы, чтобы уменьшить количество необходимых тиреоидэктомий», — объясняет автор исследования Джеймс Чан (James Chan) из Калифорнийского университета (University of California). «Это позволит минимизировать хирургические осложнения и сократить расходы на здравоохранение, что может оказать серьезное влияние в области патологии и разработать новые методы диагностики других заболеваний».

Материалы и методы обследования

Исследователи обратились к спектроскопии комбинированного рассеяния света в качестве возможного решения, поскольку это неинвазивный метод, который не требует подготовки образца или окрашивания для определения тонких различий в молекулярном составе сложных образцов, таких как клетки.

Биохимическая информация из целой клетки

Для нового исследования ученые использовали рамановский микроскоп с линейным сканированием, который позволил им быстро получать рамановские сигналы от всего объема клетки. Это позволило более точно фиксировать химический состав целых клеток по сравнению с другими методами, которые получают спектр комбинированного рассеяния света только из части объема клетки. 

Затем были использованы многомерные статистические методы и методы классификации для анализа данных комбинированного рассеяния света и объективной классификации клеток. Исследователи применили метод рамановской спектроскопии к отдельным клеткам, выделенным из 10 пациентов с узлами в щитовидной железе, диагностированными как доброкачественные или злокачественные. 

Результаты научной работы

Исследователи продемонстрировали, что оптический метод, известный как рамановская спектроскопия (спектроскопия комбинированного рассеяния света), может использоваться для дифференциации доброкачественных и злокачественных раковых клеток щитовидной железы. Новая научная работа показывает потенциал спектроскопии комбинированного рассеяния света как инструмента для улучшения диагностики рака щитовидной железы, который является девятым наиболее распространенным раком с более чем 50 000 новых случаев, диагностируемых в Соединенных Штатах каждый год.

«Наши обнадеживающие результаты показывают, что рамановскую спектроскопию можно превратить в новый оптический метод, который поможет избежать инвазивных процедур, используемых для диагностики рака щитовидной железы, предоставляя биохимическую информацию, которая в настоящее время недоступна», — объясняет Чан. 

«Мы первыми, насколько нам известно, использовали клинические клетки щитовидной железы человека, чтобы показать, что рамановская спектроскопия может идентифицировать подтипы рака на уровне отдельных клеток», — объясняет Чан. «Однако нам необходимо увеличить как количество клеток, так и количество изученных пациентов, чтобы подтвердить точность рамановской спектроскопии».

Анализ данных выявил уникальные спектральные различия, которые могли бы отличить злокачественные раковые клетки от доброкачественных с диагностической точностью 97%. Результаты исследования показали, что другие клетки также могут быть идентифицированы по их спектральным различиям.

«Эти предварительные результаты являются впечатляющими, поскольку в исследовании участвуют отдельные клетки из клинических образцов человека, но необходимо будет проделать дополнительную работу, чтобы перенести это из исследовательского проекта в окончательное клиническое использование», — добавляет Чан.

Выводы

В дополнение к тестированию на большем количестве клеток и пациентов, исследователи также должны применить эту технику к клеткам, полученным при ТАБ, и протестировать ее на образцах, для которых патолог не может определить, являются ли клетки доброкачественными или злокачественными. Ученые также хотят разработать автоматизированную систему-прототип, которая может выполнять измерения и анализ комбинационного рассеяния с минимальным вмешательством человека.

Авторы другого исследования утверждают, что микророботы из гидрогеля помогут улучшить диагностику и лечение рака.

Приглашаем подписаться на наш канал в Яндекс Дзен


 
Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Хусаинов Руслан Халилович / автор статьи
Должность - Главный редактор, автор статьей E-mail для связи - [email protected] Врач - ультразвуковой диагностики, детский травматолог-ортопед  г. Санкт-Петербург.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: