"Heb je het allemaal gekregen?" Is een vraag die veel kankerpatiënten stellen als ze wakker worden uit een operatie.
Helaas weten kankerchirurgen het zelden zeker. Chirurgen proberen "schone marges" te krijgen, waarbij voldoende weefsel rond een tumor wordt verwijderd om ervoor te zorgen dat ze alle microscopische maligniteiten hebben verwijderd. Maar het is een onnauwkeurige procedure en resulteert vaak in het onnodig verwijderen van gezond weefsel.
Nu hebben onderzoekers van de Universiteit van Texas in Austin en het Baylor College of Medicine een apparaat ontwikkeld dat weefsel in de operatiekamer op kanker kan testen, zonder te twijfelen of het al dan niet moet worden verwijderd.
Het apparaat is een massaspectrometrieapparaat op penformaat dat zijn ontwikkelaars MasSpec Pen noemen. De pen laat een druppel water op het oppervlak van een weefsel los. De druppel trekt biomoleculen uit het weefsel aan en wordt vervolgens teruggetrokken in de pen. De pen voert een snelle moleculaire analyse uit om te bepalen of de deeltjes kanker zijn of niet. Binnen enkele seconden weten de chirurgen of ze het weefsel moeten verwijderen.
"[Met MasSpec Pen] kunnen we weefsel testen zonder weefsel te verwijderen", zegt James Suliburk, een professor in chirurgie bij Baylor die het apparaat heeft helpen ontwikkelen. “Op dit moment moeten we alles uitschakelen wat we willen testen. En we willen geen normaal weefsel wegsnijden. Hierdoor kunnen we veel preciezer zijn. ”
Het onderzoeksteam, geleid door UT-chemieprofessor Livia Schiavinato Eberlin, testte de MasSpec-pen op weefsels verwijderd van 253 kankerpatiënten. De pen gaf een diagnose in ongeveer 10 seconden, met een nauwkeurigheid van meer dan 96 procent. Het was ook in staat om subtiele veranderingen in weefsels in de marges tussen normale en kankerachtige weefsels te detecteren.
Deze resultaten zijn gunstig te vergelijken met de standaardtechniek voor het testen van weefsels tijdens chirurgie. Deze techniek, een bevroren sectieanalyse genoemd, houdt in dat chirurgen weefsels uitsnijden en naar het pathologielab sturen, waar een patholoog ze onder de microscoop bekijkt. Dit kan 30 minuten of langer duren, gedurende welke tijd patiënten onder narcose op de operatietafel liggen. Hoewel analyse van bevroren secties meestal nauwkeurig is, kan het voor sommige soorten kankers onduidelijke of zelfs vals negatieve resultaten opleveren.
De MasSpec Pen analyseert metabolieten, kleine moleculen die door alle cellen worden geproduceerd. Kankers produceren specifieke metabolieten, die kunnen worden geïdentificeerd door de massaspectrometer van de pen. Wanneer het apparaat klaar is met lezen, verschijnen de woorden "kanker" of "normaal" op een computerscherm. Voor sommige soorten kanker zal het apparaat chirurgen ook het specifieke subtype vertellen.
Het onderzoek werd deze maand gepubliceerd in het tijdschrift Science Translational Medicine .
Tot nu toe is MasSpec Pen alleen getest op weefsels in het laboratorium. Het team begint in 2018 met proeven op mensen.
"We hebben nog steeds niet bewezen dat het gaat werken in de operatiekamer", zegt Suliburk.
Een nieuw apparaat in het steriele veld van de operatiekamer krijgen is een logistieke uitdaging: waar gaat het ten opzichte van andere apparaten? Waar plaatst u de stroombron? Hoe kan het worden schoongemaakt om ervoor te zorgen dat het geen bacteriën introduceert? En dan is er natuurlijk de grotere vraag: zal het op dezelfde manier werken bij levende patiënten als met weefsel in een laboratorium?
Nu alle tests zijn uitgevoerd, zelfs met optimale resultaten, duurt het nog minstens een paar jaar voordat MasSpec Pen klaar is voor gebruik in een echte operatiekamer. De onderzoekers en UT Austin hebben octrooien aangevraagd voor de technologie.
Maar als het in proeven succesvol blijkt te zijn, kan het een "game-changer" zijn, zegt Suliburk.
"We veranderen iets dat al een halve eeuw op dezelfde manier in een operatie wordt gedaan, " zegt hij. "Ik denk dat waarschijnlijk de uitvinding van Harvey Cushing van de elektrocauterisatie bijna 100 jaar geleden het laatste was dat zo revolutionair was als dit zou kunnen zijn."
