O echipă de cercetători din cadrul Facultății de Fizică a Universității Babaș-Bolyai a făcut parte dintr-un colectiv care a presupus un efort comun al mai multor centre de cercetare universitare și clinice din Cluj-Napoca, dar și cu contribuție internațională, în vederea investigării unei metode inovatoare pentru diagnosticul diferențial între multiple tipuri de tumori maligne. Rezultatele studiului desfășurat în acest sens au fost publicate în jurnalul academic International Journal of Nanomedicine.
Evoluția asimptomatică a cancerului corelată cu un diagnostic tardiv cauzat de precizia limitată a instrumentelor utilizate pentru screening face ca morbiditatea și mortalitatea prin cancer să fie semnificativă. De exemplu, rata de supraviețuire de 5 ani a cancerului de sân scade de la aproximativ 100% în stadiul I până în jur de 22% pentru stadiul IV. Astfel, evoluția continuă a mediului malign, care duce la invazia locală sau la distanță, precum și la rezistența la multe medicamente, face ca formele avansate de cancer să fie nerezecabile chirurgical și să nu răspundă la chimio și radioterapie.
Introducerea de biomarkeri serici, cum ar fi antigenul specific al prostatei (PSA) a îmbunătățit detectarea timpurie a cancerului, dar precizia redusă a acestora limitează utilizarea pentru screening în populația generală. Tehnicile de diagnostic cum ar fi colonoscopia sau mamografia, sunt mult mai precise decât biomarkerii serici, dar au dezavantajul că sunt invazive, laborioase și costisitoare, ceea ce le face insuficiente pentru a le aplica în metodele de screening. Se poate concluziona că față de dimensiunea problemei de diagnostic a cancerului există astăzi surprinzător de puține metode de screening, suficient de precise pentru a fi recomandate pentru evaluarea populației generale.
Agențiile de prevenire a cancerului din SUA recomandă screeningul cancerului la adulți asimptomatici cu risc mediu numai pentru cancerul colorectal și de sân. Tehnicile de screening actuale luate în discuție de aceste agenții pentru cancerul pulmonar, ovarian și oral sunt considerate de aceste agenții ineficiente și nepotrivite, concluzionând că daune ale screening-ului în populația generală depășesc eventualele beneficii. Au fost, de asemenea, evaluați și markeri genomici, metabolomici, sau proteomici cu diferite rezultate, dar nici unul dintre aceștia nu a putut fi încă transpus în cadrul clinic populațional. Prin urmare, sunt stringent necesare noi metode noninvazive pentru depistarea cancerului.
O metodă neinvazivă pentru screeningul cancerului propusă în ultimii ani este bazată pe analiza biofluidelor prin spectroscopia SERS. Aceasta este o metodă optică în care radiația împrăștiată neelastic, numită radiație Raman, este amplificată în prezența nanoparticulelor metalice, de regulă argint. Astfel, se obține un semnal spectroscopic deosebit de intens pentru moleculele adsorbite pe suprafața nanoparticulelor de argint. În ultimii ani, grupul coordonat de conf. dr. Nicolae Leopold, de la Facultatea de Fizică, Universitatea Babeș-Bolyai s-a focalizat pe analiza spectroscopică SERS a metaboliților din ser și a altor biofluide utilizate pentru diagnosticarea cancerului în vederea dezvoltării de metode de screening pentru mai multe tipuri de malignități.
Lucrarea aceasta are scopul de a demonstra că spectroscopia SERS pe probe de ser sanguin poate fi utilizată pentru diagnosticul diferențial între cinci dintre cele mai importante tumori maligne: cancer de sân, colorectal, pulmonar, ovarian și oral.
Probele de ser au fost obținute la pacienți diagnosticați cu diferite tipuri de cancer: sân (42), colorectal (109), plămân (33), oral (17), ovarian (13) și de la voluntari sănătoși (n = 39), cuprinzând 253 probe în total. Spectrele SERS au fost înregistrate folosind o linie laser de 532 nm ca sursă de excitație, iar substratele SERS au fost reprezentate de nanoparticule argint. Precizia clasificării a fost obținută pe baza unor metode de analiza statistică a spectrelor SERS. Astfel, sensibilitatea și specificitatea discriminării între pacienții cu cancer și a subiecților de control au fost de 98%, respectiv, 91%. Analiza statistică a spectrelor de tip neoplazic au fost concordante cu tipurile de cancer corespunzătoare cu o precizie de 88% pentru cancerul oral, 86% pentru cancerul colorectal, 80% pentru cancerul ovarian, 76% pentru cancerul de sân și 59% pentru cancerul pulmonar.
În concluzie, studiul arată că analiza SERS a probelor de ser sanguin reprezintă o strategie promițătoare pentru screening, metodologia propusă putând discrimina cu o precizie bună între pacienții cu cancer față de populația sănătoasă, dar și între tipurile de cancer studiate, cum ar fi cancerul de sân, colorectal, ovarian, pulmonar și oral.
Dezvoltarea de metodologii care să contribuie la îmbunătățirea diagnosticării diferitelor malignități este un obiectiv important al multor cercetători activi în această zonă. Acest obiectiv general aduce o mulțime de concepte și idei noi, interesante, al căror succes și impact pot fi apreciate de-a lungul anilor prin implementarea acestora în instrumentația comercială. În acest sens, metodele simple, ieftine și precise pot fi clar identificate ca o strategie de succes. Astfel, în cadrul proiectelor derulate, cercetătorii își propun introducerea unui spectrometru Raman portabil în mediul clinic din Cluj-Napoca în vederea dezvoltării de metode de screening pentru diferite tipuri de tumori maligne, pe bază de biopsie de biofluide folosind metoda spectroscopică SERS.
Pentru mai multe detalii referitoare la acest studiu vă invităm să accesaţi: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6684856/.
