Cum ar putea lumina ajuta la identificarea celulelor canceroase?

Despre cancer

Cancerul nu este o singura afectiune, ci un grup foarte larg de boli caracterizate prin dezvoltarea necontrolata a unor celule anormale. In mod normal, celulele organismului se divid, functioneaza si sunt eliminate prin mecanisme atent controlate.

Cum apare

Atunci cand apar modificari care perturba aceste mecanisme, anumite celule pot continua sa se multiplice, pot forma tumori si, in unele situatii, pot invada tesuturile din jur.

Celulele maligne pot dobandi si capacitatea de a se raspandi in alte regiuni ale organismului prin sange sau sistemul limfatic. Procesul poarta numele de metastazare si reprezinta una dintre caracteristicile importante ale cancerului avansat. Exista insa diferente foarte mari intre tipurile de cancer in ceea ce priveste ritmul de dezvoltare, comportamentul biologic, riscul de metastazare si raspunsul la tratament.

Factori de risc

Transformarea unei celule normale intr-o celula canceroasa este rezultatul acumularii unor modificari moleculare si genetice care influenteaza procese precum diviziunea, repararea ADN-ului si moartea celulara programata. Aceste schimbari pot aparea in timp si pot fi favorizate de factori genetici, de mediu si de stil de viata. Tutunul, alcoolul, excesul ponderal, unele infectii, radiatiile ultraviolete si anumite expuneri profesionale se numara printre factorii asociati cu riscul unor forme de cancer.

Semne si simptome

Manifestarile cancerului depind in mare masura de organul afectat. Printre semnele care pot necesita evaluare medicala se numara aparitia unui nodul sau a unei formatiuni, sangerarile neobisnuite, modificarea persistenta a tranzitului intestinal, tusea persistenta, dificultatile la inghitire, scaderea neintentionata in greutate sau modificarile unei leziuni cutanate. Aceste manifestari sunt frecvent provocate si de afectiuni necanceroase, motiv pentru care prezenta lor nu inseamna automat existenta unui cancer.

Diagnostic

Diagnosticul poate presupune mai multe etape. In functie de localizarea si tipul leziunii suspectate, medicii pot utiliza analize de laborator, ecografie, radiografie, tomografie computerizata, rezonanta magnetica, endoscopie sau alte investigatii. Investigatiile imagistice pot arata existenta si extinderea unei leziuni, dar in numeroase situatii confirmarea diagnosticului necesita examinarea celulelor sau a tesutului.

Biopsia presupune recoltarea unei probe din tesutul suspect. Aceasta este examinata de medicul anatomopatolog, care analizeaza caracteristicile celulelor si arhitectura tesutului. In cele mai multe situatii, biopsia si examenul anatomopatologic reprezinta elemente esentiale pentru confirmarea diagnosticului de cancer. Pot fi efectuate ulterior teste imunohistochimice, moleculare sau genetice pentru caracterizarea mai precisa a tumorii.

O alta metoda de examinare este citologia. Spre deosebire de biopsia tisulara, examenul citologic analizeaza celule individuale sau grupuri de celule obtinute din diferite probe biologice. Medicul anatomopatolog urmareste la microscop caracteristici precum dimensiunea si forma celulelor, aspectul nucleului si alte modificari care pot sugera malignitatea.

Citologia este utila deoarece probele pot fi obtinute in anumite situatii prin metode relativ putin invazive. Exista insa si limite. Unele celule canceroase pot semana foarte mult cu celulele necanceroase reactive, iar diferentele relevante pot exista la o scara prea mica pentru a fi observate usor prin examinarea microscopica obisnuita. Tocmai aceasta dificultate a stat la baza noii cercetari.

Despre celulele mezoteliale

Studiul s-a concentrat in special asupra mezoteliomului, un cancer care apare in tesutul subtire care acopera anumite organe. Forma cea mai cunoscuta afecteaza pleura, membrana care inconjoara plamanii, si este puternic asociata cu expunerea la azbest. Celulele mezoteliale reactive, care apar in procese necanceroase, pot semana uneori cu cele maligne, ceea ce poate face diferentierea citologica dificila.

Ce arata noul studiu

Cercetarea, publicata in revista Scientific Reports de o echipa din Japonia, este un studiu experimental de tip dovada de concept. Cercetatorii au investigat daca informatii invizibile examinarii microscopice obisnuite pot fi obtinute analizand modul in care diferite celule imprastie lumina.

Metoda foloseste microscopia in camp intunecat. In loc sa analizeze in principal lumina care traverseaza proba, tehnica permite observarea luminii imprastiate de structurile celulare. Cercetatorii au analizat probe citologice cu celule de mezoteliom si celule mezoteliale reactive, doua categorii care pot avea un aspect foarte asemanator.

Celulele au fost expuse la lumina alba, iar cercetatorii au inregistrat spectrul luminii imprastiate, in intervalul 420-720 nanometri. Informatiile obtinute au fost apoi procesate prin metode matematice si introduse intr-un sistem de invatare automata antrenat sa identifice diferentele dintre tipurile de celule.

Explicatia propusa este ca modificarile produse de cancer nu afecteaza doar aspectul general al celulei. Ele pot modifica structuri foarte mici din interior, inclusiv componente ale scheletului celular, precum filamentele de actina si microtubulii. Aceste diferente, aflate la o scara dificil de observat cu microscopia conventionala, pot schimba modul in care lumina este imprastiata.

In validarea realizata pe probe provenite de la pacienti, sistemul a diferentiat celulele de mezoteliom de cele mezoteliale reactive cu o acuratete de aproximativ 91%. Cercetatorii au explorat metoda si pentru celule provenite din cancere gastrice, uroteliale si mai multe tipuri de cancere pulmonare si toracice. Performanta a variat insa in functie de tipul tumorii si metoda de validare.

Ce inseamna pentru pacienti

Rezultatele sugereaza ca spectrul luminii imprastiate ar putea furniza informatii suplimentare despre caracteristicile celulelor si, in viitor, ar putea completa examinarea citologica efectuata de anatomopatolog. Cercetatorii propun integrarea sistemului optic intr-un microscop, astfel incat informatia obtinuta sa poata constitui un instrument suplimentar de sprijin pentru specialist.

Studiul nu inseamna insa ca exista deja un nou test clinic capabil sa diagnosticheze automat cancerul. Metoda se afla in etapa de cercetare, iar rezultatul unui algoritm nu poate inlocui diagnosticul anatomopatologic, contextul clinic si celelalte investigatii necesare. Echipa lucreaza in prezent la optimizarea sistemului optic si a protocolului de utilizare.

Preventie

Noul studiu se refera la diagnostic, nu la preventie. Organizatia Mondiala a Sanatatii arata insa ca riscul pentru numeroase forme de cancer poate fi redus prin masuri generale de sanatate publica. Acestea reduc riscul general, fara a oferi garantia prevenirii cancerului.

Mini ghid pentru pacienti

O suspiciune de cancer poate aparea in urma unor simptome persistente, a unui examen medical, a unei investigatii imagistice sau a unui test de screening. Medicul de familie poate reprezenta primul punct de orientare si poate recomanda investigatii de baza sau emite trimiteri catre specialitatea corespunzatoare, dar diagnosticul definitiv si managementul unei afectiuni oncologice nu reprezinta rolul sau principal.

Specialitatea implicata initial depinde de organul in care este identificata problema: pneumologie pentru anumite leziuni pulmonare sau pleurale, gastroenterologie pentru tubul digestiv, ginecologie pentru aparatul genital feminin, urologie pentru aparatul urinar, dermatologie pentru leziunile cutanate sau alte specialitati in functie de localizare.

Daca investigatiile ridica suspiciunea unei tumori, anatomia patologica are un rol esential in stabilirea diagnosticului. Probele obtinute prin biopsie, interventie chirurgicala sau proceduri citologice sunt analizate pentru identificarea tipului de celule. In functie de cancer, pot fi necesare investigatii imunohistochimice si teste moleculare sau genetice.

Dupa confirmarea unui cancer, oncologul medical si specialistii implicati in localizarea respectiva evalueaza boala si stabilesc conduita medicala. Investigatiile imagistice si de laborator pot fi utilizate pentru evaluarea extinderii bolii, iar in anumite situatii sunt necesare teste suplimentare pentru caracterizarea biologica a tumorii. Monitorizarea trebuie realizata de specialistii implicati in ingrijirea oncologica, nu exclusiv prin medicina de familie.

Pacientii pot accesa specialistii prin ambulatorii de specialitate, spitale publice, institute si centre oncologice sau clinici private. In cazul unei suspiciuni oncologice, evaluarea intr-un serviciu cu experienta in diagnosticul si managementul tipului respectiv de cancer poate facilita coordonarea investigatiilor necesare.

Cand este important sa discuti cu un medic

Este indicata evaluarea medicala atunci cand apar simptome persistente sau modificari neobisnuite ale organismului, precum o formatiune nou aparuta, sangerari inexplicabile, tuse persistenta, schimbari ale tranzitului intestinal, dificultati persistente la inghitire, modificarea unei leziuni cutanate sau scadere neintentionata in greutate. Aceste simptome pot avea numeroase cauze necanceroase, iar prezenta lor nu reprezinta un diagnostic de cancer.

Intrebari frecvente

1. Poate noua metoda sa diagnosticheze cancerul? Nu in practica medicala actuala. Este o tehnologie experimentala aflata in cercetare, evaluata pana acum ca dovada de concept.
2. Cum poate lumina sa diferentieze celulele canceroase? Modificarile foarte mici ale structurilor interne ale celulelor pot influenta modul in care acestea imprastie lumina. Sistemul analizeaza aceste diferente optice.
3. Ce tip de cancer a fost analizat in principal? Cercetatorii s-au concentrat asupra diferentierii celulelor de mezoteliom de celulele mezoteliale reactive si au explorat metoda si pentru alte tipuri de cancer.
4. Cat de precisa a fost metoda? In validarea pe probe provenite de la pacienti, diferentierea celulelor de mezoteliom de cele mezoteliale reactive a avut o acuratete de aproximativ 91%.
5. Poate tehnologia sa inlocuiasca medicul anatomopatolog? Nu. Cercetatorii o propun ca instrument care ar putea completa examinarea efectuata de specialist, nu ca inlocuitor al diagnosticului medical.
6. Biopsia ramane necesara pentru diagnosticul cancerului? In numeroase forme de cancer, examinarea unei probe de tesut ramane esentiala pentru confirmarea diagnosticului si caracterizarea tumorii.

Surse si Referinte

  1. Machine learning system can identify cancer cells based on how they scatter light - Medical Xpress
  2. Accurate tumor cell identification via analysis of white light scattering spectra in cytology - Scientific Reports
  3. Cancer - World Health Organization
  4. Tests and Procedures Used to Diagnose Cancer - National Cancer Institute
  5. Surgical Pathology Reports - National Cancer Institute