Imaging technique helps predict breast cancer response to chemo.La tecnica di analisi dell'immagine aiuta a prevedere la risposta al cancro del seno alla chemio.

Imaging technique helps predict breast cancer response to chemo. The procedure of the ENEA patent RM2012A000637 is very useful in this application. / La tecnica di analisi dell'immagine aiuta a prevedere la risposta al cancro del seno alla chemio. Il procedimento del brevetto ENEA RM2012A000637 è molto utile in questa applicazione.

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Researchers at Columbia found that analysing the increase and decrease in blood concentrations inside a tumour could help them determine which patients would respond to chemotherapy (Credit: Andreas Hielscher/Columbia Engineering) / I ricercatori della Columbia hanno scoperto che l'analisi dell'aumento e della diminuzione delle concentrazioni ematiche all'interno di un tumore potrebbe aiutarli a determinare quali pazienti risponderebbero alla chemioterapia

A new imaging system developed at New York’s Columbia University could provide insight on breast cancer patients’ response to chemotherapy within just two weeks.

The method, which uses red and near-infrared light, measures the blood flow dynamics in the breasts of women undergoing neoadjuvant chemotherapy. This type of treatment is generally given to women newly diagnosed with invasive, but operable, breast cancer for five or six months before they undergo surgery. Women who have a complete response – where the chemo eliminates all active cancer cells – have a lower chance of cancer recurrence.

“Patients who respond to neoadjuvant chemotherapy have better outcomes than those who do not, so determining early in treatment who is going to be more likely to have a complete response is important,” said study co-leader Dawn Hershman, MD, head of the Breast Cancer Programme at the Herbert Irving Comprehensive Cancer Centre.

“If we know early that a patient is not going to respond to the treatment they are getting, it may be possible to change treatment and avoid side effects.”

Chemotherapy drugs kill cancer cells, but they also affect the vasculature inside the tumour. The team believed it might be possible to pick up optical clues of these vascular changes, since blood is a strong absorber of light. Using the optical tomographic system to generates 3D images of both breasts simultaneously, the researchers could examine blood flow, vasculature changes, and see how the blood interacts with the tumour.

Analysing data from 34 patients between June 2011 and March 2016, blood outflow was used to correctly identify responders in 92.3 per cent of patients, while the initial increase of blood concentration inside the tumour was used to identify non-responders in 90.5 per cent of patients. The study appears in the journal Radiology. 

“There is currently no method that can predict treatment outcome of chemotherapy early on in treatment, so this is a major advance,” said study co-leader Andreas Hielscher, professor of biomedical engineering and electrical engineering at Columbia Engineering and professor of radiology at Columbia University Irving Medical Centre.

“This helps us distinguish malignant from healthy tissue and tells us how the tumour is responding to chemotherapy earlier than other imaging techniques can.”

A wider clinical trial of the imaging system is set to be conducted, but the study authors are hopeful that commercialisation of the technology could take place within the next three to five years.

“If we can confirm these results in the larger study that we are planning to begin soon, this imaging system may allow us to personalise breast cancer treatment and offer the treatment that is most likely to benefit individual patients,” said Hershman.

ITALIANO

Un nuovo sistema di analisi dell'immagine sviluppato presso la Columbia University di New York potrebbe fornire informazioni sulla risposta dei pazienti con cancro della mammella alla chemioterapia entro due settimane.

Il metodo, che utilizza la luce rossa e vicino all'infrarosso, misura la dinamica del flusso sanguigno nei seni delle donne sottoposte a chemioterapia neoadiuvante. Questo tipo di trattamento viene generalmente somministrato a donne con una nuova diagnosi di carcinoma mammario invasivo, ma operabile per cinque o sei mesi prima di sottoporsi a un intervento chirurgico. Le donne che hanno una risposta completa - in cui la chemio elimina tutte le cellule tumorali attive - hanno una minore probabilità di recidiva del cancro.

"I pazienti che rispondono alla chemioterapia neoadiuvante hanno risultati migliori rispetto a quelli che non lo fanno, quindi è importante determinare una terapia precoce che avrà maggiori probabilità di avere una risposta completa", ha detto la co-direttrice dello studio Dawn Hershman, MD, responsabile del Programma di cancro al seno presso il Herbert Irving Comprehensive Cancer Center.

"Se sappiamo presto che un paziente non risponde bene al trattamento che stanno ricevendo, potrebbe essere possibile cambiare trattamento ed evitare effetti collaterali".

I farmaci chemioterapici uccidono le cellule tumorali, ma influenzano anche la vascolarizzazione all'interno del tumore. Il gruppo riteneva che fosse possibile raccogliere indizi ottici di questi cambiamenti vascolari, poiché il sangue è un forte assorbitore di luce. Utilizzando il sistema ottico tomografico per generare contemporaneamente immagini 3D di entrambi i seni, i ricercatori potrebbero esaminare il flusso di sangue, i cambiamenti vascolari e vedere come il sangue interagisce con il tumore.

Analizzando i dati di 34 pazienti tra giugno 2011 e marzo 2016, è stato utilizzato il deflusso di sangue per identificare correttamente i responder nel 92,3% dei pazienti, mentre l'iniziale aumento della concentrazione ematica all'interno del tumore è stato utilizzato per identificare i non responder nel 90,5% dei pazienti . Lo studio appare nella rivista Radiology.

"Attualmente non esiste un metodo in grado di prevedere l'esito del trattamento della chemioterapia nelle prime fasi del trattamento, quindi questo è un grande passo avanti", ha detto il co-leader dello studio Andreas Hielscher, professore di ingegneria biomedica e ingegneria elettrica presso la Columbia Engineering e professore di radiologia alla Columbia Università Irving Medical Center.

"Questo ci aiuta a distinguere i tessuti maligni da quelli sani e ci dice come il tumore risponda alla chemioterapia prima di quanto possano fare altre tecniche di imaging".

Si prevede di condurre una sperimentazione clinica più ampia del sistema di analisi dell'immagine, ma gli autori dello studio sperano che la commercializzazione della tecnologia possa avvenire entro i prossimi tre-cinque anni.

"Se possiamo confermare questi risultati nello studio più ampio che stiamo pianificando di iniziare presto, questo sistema di analisi potrebbe consentirci di personalizzare il trattamento del tumore al seno e offrire il trattamento che è più probabile a beneficio dei singoli pazienti", ha affermato Hershman.

Da:

https://www.theengineer.co.uk/imaging-breast-cancer-chemo/?cmpid=tenews_4759438&utm_medium=email&utm_source=newsletter&utm_campaign=tenews&adg=B69ABBDE-DA23-4BA2-B8C3-86E1E1A9FA79