กล้องถ่ายภาพต่อมลูกหมากจับภาพรายละเอียดระดับโมเลกุลเพื่อตรวจหามะเร็ง

โดย Hanae Armitage การดูต่อมลูกหมากอย่างใกล้ชิดเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการตรวจหามะเร็ง แต่ตำแหน่งที่ค่อนข้างใกล้ชิด (เพียงด้านหน้าของไส้ตรง) ทำให้ยากต่อการสร้างภาพ ตอนนี้ ศาสตราจารย์และประธานสาขารังสีวิทยา Sanjiv Sam Gambhir, MD, PhD คิด เขามีวิธีแก้ปัญหา: กล้องไฮบริดที่คิดค้นขึ้นใหม่ ตามเนื้อผ้า มะเร็งต่อมลูกหมากจะตรวจพบผ่านไบโอมาร์คเกอร์ในเลือดที่เกี่ยวข้องกับมะเร็งต่อมลูกหมาก เช่น แอนติเจนที่จำเพาะต่อมลูกหมาก (PSA)

แพทย์มักใช้อัลตราซาวนด์หรือการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI) เพื่อค้นหาการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพของเนื้อเยื่อต่อมลูกหมาก เทคนิคที่ใหม่กว่าซึ่งควบคุมการสแกนด้วยเอกซเรย์ปล่อยโพซิตรอน (PET) สามารถจับภาพรายละเอียดของโมเลกุลได้ แต่กลวิธีเหล่านั้นค่อนข้างแพงกว่าและใช้รังสี Gambhir กล่าว แต่ปัญหาคือมะเร็งในต่อมลูกหมากมักจะไม่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงทางกายวิภาคใดๆ จนกว่า ค่อนข้างใหญ่หรือมีการแพร่กระจายเกินกว่าแคปซูลของต่อมลูกหมากไปยังต่อมน้ำเหลืองรอบ ๆ แกมบีร์กล่าว

ดังนั้นเป็นเวลาหลายทศวรรษที่เรามองหาวิธีที่จะวิเคราะห์และสร้างภาพต่อมลูกหมากด้วยรายละเอียดที่มากขึ้นเพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงก่อนหน้านี้ ปลอดภัย และมีราคาค่อนข้างต่ำ เทคโนโลยีใหม่ของ Gambhirs ซึ่งได้รับการขนานนามว่าอัลตราซาวนด์และอุปกรณ์ถ่ายภาพเสียงหรือ TRUSPA แต่งงานกับอัลตราซาวนด์และโฟโตอะคูสติก เทคนิคการถ่ายภาพเพื่อสร้างภาพที่แสดงลักษณะทางกายวิภาคของต่อมลูกหมากพร้อมๆ กัน รายละเอียดการทำงานเกี่ยวกับต่อมและข้อมูลระดับโมเลกุลที่สามารถช่วยระบุเนื้อเยื่อมะเร็ง ในหลักฐานการศึกษาหลัก Gambhir และทีมนักวิทยาศาสตร์ทั่วสแตนฟอร์ด รวมถึงนักชีววิทยา วิศวกร และ แพทย์ได้แสดงคุณค่าของเครื่องมือนี้ในผู้ป่วยประมาณ 20 ราย

บทความอธิบายเทคโนโลยีและผลลัพธ์ที่ตีพิมพ์ใน Science Translational Medicine Gambhir เป็นผู้เขียนอาวุโสของการศึกษาและ Sri-Rajasekhar Kothapalli, PhD เป็นผู้เขียนนำ เนื่องจากอัลตราซาวนด์ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายโดยผู้เชี่ยวชาญด้านระบบทางเดินปัสสาวะและโดยทั่วไปในการถ่ายภาพของมนุษย์ Gambhir เลือกที่จะเริ่มต้นด้วยการเป็นรากฐานของ TRUSPA

โดยปกติ หากตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ เช่น PSA ในเลือดของผู้ป่วยสูงขึ้น แพทย์จะหันไปใช้อัลตราซาวนด์และการตรวจชิ้นเนื้อร่วมกัน ซึ่งในระหว่างนั้นพวกเขาจะใช้เข็มเพื่อเก็บตัวอย่างประมาณ 20 ตัวอย่างจากบริเวณต่างๆ ของต่อมลูกหมาก เทคนิคนี้มีรากฐานมาจากทฤษฎีการกระตุ้นและความหวัง เช่นเดียวกับหวังว่าคุณจะสุ่มตัวอย่างส่วนของต่อมลูกหมากที่มีเนื้อเยื่อมะเร็ง แต่ไม่รับประกัน

ทรูสปาใช้แนวทางที่แตกต่างออกไป ซึ่งรวมเอาตัวแทนการถ่ายภาพที่เซลล์มะเร็งใช้มากกว่าเนื้อเยื่อปกติ จากนั้น แพทย์จะตรวจดูว่าเซลล์มะเร็งอยู่ที่ไหนในต่อมลูกหมากผ่านการถ่ายภาพโมเลกุลด้วยแสง (ซึ่งจะตรวจสอบการดูดกลืนคลื่นแสงเพื่อช่วยระบุลักษณะของเนื้อเยื่อ) การปรากฏตัวของตัวแทนการถ่ายภาพในเนื้อเยื่อเนื้องอกจะเปลี่ยนวิธีการดูดซับแสงและคลื่นอัลตราซาวนด์จะถูกส่งกลับไปยังอุปกรณ์ทำให้เป็นธงสำหรับเนื้อเยื่อมะเร็ง

เราเลือกใช้สารถ่ายภาพที่ไม่เฉพาะเจาะจงสำหรับมะเร็งต่อมลูกหมาก แต่เลือกใช้เนื้อเยื่อมะเร็งเพื่อพิสูจน์หลักการของเรา Gambhir กล่าว ตัวแทนการถ่ายภาพนั้นได้รับการอนุมัติจาก FDA แล้ว ทำให้เป็นจุดเริ่มต้นที่ง่าย แต่แนวคิดที่ก้าวไปข้างหน้าคือการเพิ่มความแม่นยำโดยใช้ตัวแทนการถ่ายภาพโมเลกุลแบบโฟโตอะคูสติกที่กำหนดเป้าหมายระดับโมเลกุลซึ่งผูกมัดกับเซลล์มะเร็งต่อมลูกหมากโดยเฉพาะ

ในการศึกษานำร่อง นักวิทยาศาสตร์ใช้อุปกรณ์นี้กับคน 20 คนที่ได้รับการวินิจฉัยว่าเป็นมะเร็งต่อมลูกหมาก โดยมองหาว่าอุปกรณ์ของพวกเขาสามารถตรวจพบโรคเช่นเดียวกันได้หรือไม่ ไม่เพียงแต่เราจะสามารถเข้าใจข้อจำกัดในการถ่ายภาพของ TRUSPA ในผู้ป่วยได้ดีขึ้นเท่านั้น แต่เรายังมีแนวโน้มที่จะเห็นเนื้องอกที่อาจมองไม่เห็นในอัลตราซาวนด์ต่อมลูกหมากแบบธรรมดาอีกด้วย Gambhir กล่าวในผู้ป่วยรายหนึ่ง พวกเขาสามารถแยกความแตกต่างระหว่างมะเร็งและไม่ใช่ เนื้อเยื่อมะเร็งที่ร้ายแรง ซึ่งได้รับการยืนยันภายหลังจากการวิเคราะห์ระดับโมเลกุลเพิ่มเติมเมื่อนำต่อมลูกหมากที่เป็นโรคออกจากผู้ป่วย

Gambhir เตือนว่านี่ยังคงเป็นโครงการนำร่อง และทีมงานจำเป็นต้องทดสอบระบบภาพมากกว่านี้ก่อนที่เราจะสรุปได้ว่า TRUSPA สามารถสร้างความแตกต่างประเภทนี้ในวงกว้างได้ แต่มันเป็นการเริ่มต้นที่สดใส เขากล่าว ด้วยหลักฐานที่ชัดเจนว่าแนวคิดและเทคโนโลยีสามารถนำไปใช้กับมนุษย์ได้ ตอนนี้ Gambhir และทีมงานของเขากำลังปรับปรุงอุปกรณ์อย่างต่อเนื่อง ความละเอียดเชิงพื้นที่ สารสร้างภาพด้วยแสงระดับโมเลกุลสำหรับมะเร็งต่อมลูกหมากโดยเฉพาะ และอื่นๆ เพื่อเพิ่มความแม่นยำและความไวของ การตรวจหาเนื้องอก

Gambhir.Butrus (Pierre) Khuri-Yakub, PhD, ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าที่ Stanford, Geoffrey Sonn, MD, ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านระบบทางเดินปัสสาวะ, Joseph Liao กล่าวว่าขณะนี้กำลังเริ่มสำรวจ TRUSPA เพื่อตรวจหามะเร็งรังไข่ มะเร็งต่อมไทรอยด์ และมะเร็งผิวหนังด้วย , MD, รองศาสตราจารย์ด้านระบบทางเดินปัสสาวะและ James Brooks, MD, ศาสตราจารย์ด้านระบบทางเดินปัสสาวะก็มีส่วนร่วมในโครงการนี้เช่นกัน เอื้อเฟื้อภาพโดย Sri-Rajasekhar Kothapalli เผยแพร่ครั้งแรกเมื่อวันที่ 28 สิงหาคม 2019