Rak piersi, zaawansowane technologicznie oko na sali operacyjnej, które usprawnia operacje

Opracowanie narzędzia, które w czasie rzeczywistym i bezpośrednio na sali operacyjnej będzie informować chirurgów piersi o obecności resztkowych komórek nowotworowych, tak aby nic nie umknęło skalpelowi. Cel: Poprawa skuteczności oszczędzającego leczenia raka piersi poprzez zmniejszenie konieczności nowych interwencji i ryzyka nawrotu. To właśnie jest celem europejskiego projektu Spectra-Breast , kierowanego przez IRCCS Maugeri w Pawii i który właśnie się rozpoczął.

To ambitny projekt, finansowany kwotą trzech milionów euro przez Europejską Radę ds. Innowacji w ramach programu Pathfinder Open 2024. Bierze w nim udział pięć innych ważnych jednostek naukowych: Politechnika Mediolańska i jej spółka zależna Nireos, Instytut Fotoniki i Nanotechnologii (Ifn-Cnr), Politechnika Madrycka i firma RiverD z Holandii. Wspólnie przez następne cztery lata będą musieli opracować i dostosować niezbędne technologie, a także przetestować je w początkowym badaniu na pacjentach.

Poprawa chirurgii zachowawczej raka piersi

Co roku we Włoszech rak piersi dotyka ponad 50 tysięcy kobiet. W większości przypadków diagnozę stawia się wcześnie i jeśli to możliwe, stosuje się leczenie zachowawcze: usuwa się tylko niewielką część piersi (np. kwadrant), w której rozwinęła się choroba; Nawet jeśli usunie się cały gruczoł, skóra, otoczka i brodawka sutkowa pozostają w coraz większym stopniu zachowane. Usunięta tkanka jest następnie analizowana w laboratorium przez patologa, który musi między innymi sprawdzić, czy w marginesach resekcji znajdują się komórki nowotworowe. W takim przypadku konieczne jest ponowne przeprowadzenie operacji, aby usunąć więcej tkanki piersi i upewnić się, że marginesy resekcji są czyste. Jak wspomina Fabio Corsi , kierownik Oddziału Chorób Piersi w Maugeri, wycofywanie produktów ze sprzedaży to „sytuacja nierzadka, wiążąca się z niedogodnościami dla pacjentów i kosztami dla systemu opieki zdrowotnej”.

Oko high-tech

Wciąż nie ma sposobu na analizę marginesów usuniętej tkanki w ciągu kilku minut podczas samego zabiegu, dlatego też kilka (nielicznych) ośrodków badawczych nad tym pracuje. Podobnie jak w przypadku europejskiego konsorcjum Spectra-Breast, które połączy dwie różne technologie – obrazowanie hiperspektralne i spektroskopię Ramana: pierwsza przeprowadza rozpoznanie i oznacza podejrzane części, które następnie są dogłębnie analizowane przez drugą. „W rzeczywistości polega to na robieniu zdjęć tkanki, ale z bardzo zaawansowaną optyką” – wyjaśnia Carlo Morasso, koordynator projektu i kierownik Nanomedicine and Molecular Imaging Laboratory w Irccs Maugeri, dla Salute Seno . „Uzyskany obraz zostanie następnie przeanalizowany przez algorytm oparty na sztucznej inteligencji, który w ciągu kilku minut będzie w stanie zgłosić chirurgowi możliwą obecność komórek nowotworowych na marginesach resekcji. Który w takim przypadku będzie mógł natychmiast interweniować".

Trzy fazy projektu

W pierwszej fazie, która potrwa około półtora roku, konieczne będzie udoskonalenie obu technologii, dostosowując je do tego konkretnego zadania. Potem nastąpi druga faza, w której opracowany zostanie algorytm, który będzie musiał nauczyć się odczytywać obrazy, aby odróżniać zdrowe komórki od chorych. Trzecia faza, przeprowadzona w ubiegłym roku, poświęcona jest walidacji klinicznej i zostanie przeprowadzona w Maugeri na około stu pacjentach.

„Analizy przeprowadzane przy użyciu tych nowych technologii będą porównywane z tymi przeprowadzanymi przez patologów – kontynuuje Morasso – Będzie to swego rodzaju „konkurs”: naszym celem jest, aby automatyczny system wykazał, że jest tak samo dobry jak człowiek. Chciałbym w tym miejscu podkreślić, że analizy specjalisty anatomopatologa zawsze będą niezastąpione. W tym przypadku zaletą będzie możliwość natychmiastowego przekazania chirurgowi informacji zwrotnej, co w innym przypadku byłoby niemożliwe. Jednak każdy wynik będzie musiał zostać potwierdzony w laboratorium”.

Konsekwencje „technologiczne”

Projekt ten niesie ze sobą niewątpliwe korzyści z punktu widzenia rozwoju zaangażowanych technologii – od fotoniki po elektronikę, od robotyki po sztuczną inteligencję – z nowymi zastosowaniami, które można testować w warunkach klinicznych i opatentować. W szczególności Politechnika Mediolańska stworzy zarówno gotowy do użycia, łączony instrument optyczny, jak i ramię robotyczne, które będzie sterować systemem nad tkaniną; Zamiast tego Ifn-Cnr będzie zajmować się gromadzeniem, integracją i walidacją danych, mając na celu jeszcze większe przybliżenie technologii ramanowskich do zastosowań klinicznych.