Forskare vid University of Missouri har fulländat ett icke-invasivt system för att diagnostisera och spåra bukspottskörtelcancer hos grisar. Detta översätter medicinska IT-specialisters arbete till en ny, snabbrullande diagnostisk plattform som kan ge prediktiva diagnoser, följa kirurgi och möjliggöra omedelbara utvärderingar av patienter som riskerar att dö.
Cancer i bukspottskörteln är den fjärde vanligaste orsaken till cancerdöd i USA.
“Vi utformade en plattform för att integreras i grisarna som skulle vara mindre invasiva och mer kostnadseffektiva än nuvarande teknik”, säger Edwin Lear, professor i biologisk kemi vid University of Missouri och motsvarande författare till studien. “Bukspottskörtelcancer finns oftast hos överviktiga eller icke-identitetspersoner, så det här är ett attraktivt alternativ för personer som inte vill genomgå flera infusioner eller genomgå årliga besök på sjukhuset.”
För närvarande detekteras bukspottskörteltumörer genom mastcellsinfusioner, mestadels gjorda på äldre patienter med avancerad klinisk depression. Dessa procedurer kräver emellertid administrering av en invasiv biologisk (blodprov) teknik eftersom patienten inte vill genomgå proceduren eller att källan till cancer avlägsnas under överläppen på nacken. Dessutom kan det biologiska läkemedlet bara upptäcka specifika biomarkörer som glukos och insulin.
Den senaste tekniken möjliggör en omdefiniering av cancerbehandling. “Vi bestämde oss för att konstruera en plattform som kan upptäcka cancermarkörer i blodet hos alla grisar samtidigt och leverera markören på en nanometerbred yta så att vi kan ha högre upplösning och definitivt upptäcka flera cancermarkörer samtidigt”, säger Lear.
Systemet kan göras så tunt som ett lager tapeter. “Vi kan göra det jämnt fördelat över nästan vilken yta som helst på grisen”, säger Lear. “Det behöver bara vara smart nog att suspendera ultraljudsstrålningsstrålen i ett förberett flöde genom en lufttät behållare så att den inte tränger in i kroppen, vilket kan orsaka potentiell skada eller oönskade effekter som skulle vara skadliga för grisarna.”
Även om tekniken inte är ny, är den bland de första framstegen i effektivitet som identifierats av Missouri Department of Mechanical and Aerospace Engineering. Ansökan kom till på grund av labbteamets kombination av IT-simulatorer och avancerad bildteknik.
“Nästa generations teknik begränsas inte på något sätt av den nuvarande tillgängliga tekniken som finns i till exempel Filippinerna, Singapore och Kina”, säger Lear.
Även om nuvarande teknik inte har tagit itu med de problem som bukspottskörteltumörer presenterar med, bestämde forskarna sig för att skapa enheter som kan användas för att förutsäga bukspottskörtelcancer, vilket är en relativt tidig cancer för vilken det finns fler sätt att upptäcka sjukdomen.
“Vi bestämde oss för att införliva kirurgisk förstärkning i modellen för att förbättra systemets diagnostiska förmåga”, säger Lear. “Vi bestämde oss för att utveckla ett kronbaserat, förstärkarbaserat bildsystem för att leverera information om både patientens tumörfibros och histologiska egenskaper”, sa han.
Dessa framsteg kan översättas till en helt ny typ av cancermodell som bättre liknar tumörer eller organ hos patienter som redan har genomgått kirurgiska och radiologiska ingrepp.