È stata sviluppata una tecnologia che potrebbe aiutare i chirurghi a rimuovere il cancro al seno riducendo la necessità di interventi chirurgici aggiuntivi.

Questo è ciò che è emerso dagli ingegneri del Laboratorio di Ottica di Imaging guidati da Lihong Wang di Caltech.

Sono circa 300.000 i casi di cancro al seno invasivo che vengono scoperti ogni anno. Di questi, dal 60 al 75% dei pazienti è stata sottoposta a chirurgia per preservare il seno.

Contesto attuale: l’asportazione dei noduli al seno

Gli interventi chirurgici che proteggono il seno, cioè l’asportazione dei noduli al seno o nodulectomia, tentano di rimuovere l’intero tumore mantenendo il più possibile il tessuto mammario. (Al contrario della mastectomia che rimuove l’intero seno.) Il tessuto estratto viene inviato ad un laboratorio dove viene diviso in fette sottili, colorato attraverso un colorante per evidenziare le caratteristiche chiave ed infine viene analizzato.

Se dalle analisi si vede che le cellule tumorali si trovano sulla superficie del campione di tessuto, significa che una parte del tumore è rimasta all’interno del paziente, e quindi avrà bisogno di una chirurgia successiva per rimuovere più tessuto.

Solitamente accade che dopo una settimana o due di attesa per i risultati, il 20-60% dei pazienti scopre di dover effettuare una seconda chirurgia per rimuovere altro tessuto.

Sapere immediatamente se è necessario rimuovere più tessuti senza attesa: la microscopia fotoacustica 3D

In questo contesto, Wang, professore di ingegneria medica ed elettrica a Caltech, si è domandato: “Cosa succederebbe se potessimo eliminare l’attesa?”  

Con la microscopia fotoacustica 3D, potremmo analizzare il tumore direttamente nella sala operatoria e sapere immediatamente se è necessario rimuovere più tessuti.

Come funziona?

La microscopia fotoacustica, o PAM, eccita un campione di tessuto con un laser a basso consumo energetico, che causa la vibrazione del tessuto. Il sistema misura le onde ad ultrasuoni emesse dal tessuto vibrante. Il tessuto tumorale tende ad avere nuclei più grandi e cellule più dense, perciò, poiché i nuclei vibrano più forte del materiale circostante, PAM rivela la dimensione dei nuclei e la densità delle cellule.

Come descritto da Wang sulla rivista Science Advances, PAM produce immagini in grado di evidenziare funzionalità cancerose, senza necessità di taglio o di colorazione.

Inoltre PAM ha analizzato un campione in circa tre ore, a differenza della microscopia tradizionale che richiede circa sette ore per ottenere gli stessi risultati. Wang afferma anche che il tempo di analisi di PAM potrebbe essere ridotto a 10 minuti o meno con l’aggiunta di una ripetizione laser più veloce e di immagini parallele. Questo renderebbe la tecnologia utile per le applicazioni cliniche.

Applicazioni potenziali per analizzare anche altri tumori

Anche se la squadra di Wang si è concentrata principalmente sui tumori al seno, il suo lavoro ha applicazioni potenziali per qualsiasi analisi di tumori asportati, dal melanoma al cancro al pancreas.

In futuro

“Poiché il dispositivo non tocca mai un paziente, ci saranno meno ostacoli normativi da superare prima di ottenere l’approvazione della FDA per l’uso da parte dei chirurghi”, dice Wang. “Potenzialmente, potremmo rendere disponibile questo strumento ai chirurghi entro qualche anno”.

Fonti:

http://www.caltech.edu/news/cutting-down-cancer-surgeries-68425

http://advances.sciencemag.org/content/3/5/e1602168