Un nuevo sistema de imágenes ópticas desarrollado en la Universidad de Columbia utiliza luz roja e infrarroja cercana para identificar pacientes con cáncer de mama que responderán a la quimioterapia. El sistema de imágenes puede predecir la respuesta a la quimioterapia tan pronto como dos semanas después de comenzar el tratamiento.
Los hallazgos de un primer estudio piloto del nuevo sistema de imágenes, un método no invasivo para medir la dinámica del flujo sanguíneo en respuesta a una única retención de la respiración, se publicaron hoy en radiología .
El sistema de imágenes ópticas se desarrolló en el laboratorio de Andreas Hielscher, profesor de ingeniería biomédica e ingeniería eléctrica en Columbia Engineering y profesor de radiología en el Centro Médico Irving de la Universidad de Columbia.
"Actualmente no existe un método que pueda predecir el resultado del tratamiento de la quimioterapia al inicio del tratamiento, por lo que este es un avance importante", dice Hielscher, co-líder del estudio, quien también es miembro del Programa de Cáncer de Mama en elHerbert Irving Comprehensive Cancer Center en NewYork-Presbyterian / Columbia University Irving Medical Center. Su dinámico sistema de imágenes de tomografía óptica mamaria genera imágenes 3D de ambos senos simultáneamente. Las imágenes permiten a los investigadores observar el flujo sanguíneo en los senos, ver cómo cambia la vasculaturay cómo interactúa la sangre con el tumor.
"Esto nos ayuda a distinguir el tejido maligno del tejido sano y nos dice cómo responde el tumor a la quimioterapia antes que otras técnicas de imagen".
La quimioterapia neoadyuvante, administrada durante cinco a seis meses antes de la cirugía, es el tratamiento estándar para algunas mujeres con cáncer de seno invasivo pero operable recién diagnosticado. El objetivo de la quimioterapia neoadyuvante es eliminar las células cancerosas activas, produciendo una respuesta completa.- antes de la cirugía. Aquellos que logran una respuesta completa tienen un riesgo menor de recurrencia del cáncer que aquellos que no lo hacen. Sin embargo, menos de la mitad de las mujeres tratadas con quimioterapia neoadyuvante logran una respuesta completa.
"Los pacientes que responden a la quimioterapia neoadyuvante tienen mejores resultados que aquellos que no lo hacen, por lo que es importante determinar temprano en el tratamiento quién tendrá más probabilidades de tener una respuesta completa", dice Dawn Hershman, MD, líder del Cáncer de MamaPrograma en el Centro Integral de Cáncer Herbert Irving en NewYork-Presbyterian / Columbia y co-líder del estudio. "Si sabemos temprano que un paciente no va a responder al tratamiento que está recibiendo, es posible cambiar el tratamiento yevitar efectos secundarios "
Los investigadores sospecharon que observar el sistema vascular en los senos podría tener una pista. Los tumores de seno tienen una red de vasos sanguíneos más densa que los encontrados en un seno sano. La sangre fluye libremente a través de los senos sanos, pero en los senos con tumores, la sangreel tumor lo absorbe e inhibe el flujo sanguíneo. Los medicamentos de quimioterapia matan las células cancerosas, pero también afectan la vasculatura dentro del tumor. El equipo pensó que podrían detectar pistas ópticas de estos cambios vasculares, ya que la sangre es un fuerte absorbente deligero.
Los investigadores analizaron datos de imágenes de 34 pacientes con cáncer de mama invasivo entre junio de 2011 y marzo de 2016. Las pacientes colocaron cómodamente sus senos en el sistema óptico, donde, a diferencia de las mamografías, no había compresión.
Los investigadores capturaron una serie de imágenes durante una retención de la respiración de al menos 15 segundos, lo que inhibió el flujo de sangre a través de las venas pero no el flujo de entrada a través de las arterias. Se capturaron imágenes adicionales después de liberar la respiración, permitiendo que la sangrefluyen de las venas en los senos. Se obtuvieron imágenes antes y dos semanas después de comenzar la quimioterapia. Luego, los investigadores compararon las imágenes con los resultados de los pacientes después de cinco meses de quimioterapia. Descubrieron que varios aspectos de la entrada y salida de sangre podrían serse usa para distinguir entre pacientes que responden y aquellos que no responden a la terapia. Por ejemplo, la tasa de flujo sanguíneo se puede usar para identificar correctamente a los respondedores en el 92.3 por ciento de los pacientes, mientras que se puede usar el aumento inicial de la concentración de sangre dentro del tumoridentificar no respondedores en el 90.5 por ciento de los pacientes.
"Si podemos confirmar estos resultados en el estudio más amplio que planeamos comenzar pronto, este sistema de imágenes puede permitirnos personalizar el tratamiento del cáncer de seno y ofrecer el tratamiento que sea más probable que beneficie a pacientes individuales", dice Hershman, quienTambién es profesor de medicina y epidemiología en el Centro Médico Irving de la Universidad de Columbia.
Los investigadores también están estudiando otras tecnologías de imágenes para la monitorización del tratamiento del cáncer de mama, como resonancia magnética, imágenes de rayos X y ultrasonido, pero Hielscher señala que aún no han demostrado ser tan prometedoras como esta nueva tecnología.
"Las imágenes de rayos X usan radiación dañina y, por lo tanto, no son adecuadas para la monitorización del tratamiento, que requiere sesiones de imágenes cada dos o tres semanas", dice. "Las imágenes de resonancia magnética son caras y toman mucho tiempo, de 30 a 90 minutos, realizar. Debido a que nuestro sistema toma imágenes en menos de 10 minutos y utiliza luz inofensiva, se puede realizar con más frecuencia que la resonancia magnética ".
Hielscher y Hershman están actualmente refinando y optimizando el sistema de imágenes y planificando un ensayo clínico más grande y multicéntrico. Esperan comercializar su tecnología en los próximos tres a cinco años.
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Materiales proporcionados por Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Columbia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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