Najważniejsze
- •Australijscy naukowcy z Griffith University opracowali nieinwazyjny test oddechu łączący technologię eNose ze spektrometrią mas (GC-MS) do różnicowania guzków płuc.
- •Metoda opiera się na wykrywaniu lotnych związków organicznych (VOC) uwalnianych przez komórki o zmienionym metabolizmie nowotworowym.
- •Test ma służyć jako narzędzie triażowe, pozwalając uniknąć inwazyjnych biopsji igłowych, które wywołują odmę opłucnową u 15–25% pacjentów.
- •Choć niskodawkowa tomografia komputerowa (LDCT) skutecznie wykrywa zmiany w płucach, aż do 95% identyfikowanych w niej guzków to niegroźne zmiany łagodne.
- •Nowa technologia wymaga dalszych badań klinicznych i nie zastąpi tradycyjnej biopsji w ocenie histologicznej i genetycznej.
Zespół naukowców z Griffith University opracował metodę analizy oddechu łączącą technologie eNose i GC-MS. Pozwala ona odróżnić złośliwe guzki płuc od zmian łagodnych bez konieczności wykonywania inwazyjnej biopsji.
Zespół naukowców z Instytutu Biomedycyny i Glikomiki na Griffith University w Australii, pod kierownictwem prof. Chamindie Punyadeery, opracował nieinwazyjną metodę badania oddechu łączącą technologię elektronicznego nosa (eNose) ze spektrometrią mas. Nowe rozwiązanie ma ułatwić różnicowanie złośliwych guzków płuc od zmian łagodnych bez konieczności wykonywania inwazyjnej biopsji igłowej.
Polączenie eNose i spektrometrii mas
Metoda opiera się na wykrywaniu i analizie lotnych związków organicznych (VOC), które komórki o zmienionym metabolizmie nowotworowym uwalniają do krwi oraz płuc. Zespół badawczy połączył stacjonarną chromatografię gazową ze spektrometrią mas (GC-MS) – służącą do precyzyjnego identyfikowania poszczególnych substancji chemicznych – z przenośnymi czujnikami eNose, które analizują ogólne wzorce chemiczne w wydychanym powietrzu. Integracja obu technologii umożliwiła skuteczniejsze odróżnianie guzków złośliwych od niezłośliwych w porównaniu ze standardowymi modelami opartymi wyłącznie na danych klinicznych.
Docelowo opracowane narzędzie ma pełnić funkcję bezinwazyjnego testu triażowego. Lekarze wykorzystają badanie oddechu do wstępnej kwalifikacji chorych: osoby z grupy wysokiego ryzyka zostaną skierowane na pilną diagnostykę inwazyjną, natomiast pacjenci ze zmianami o niższym prawdopodobieństwie nowotworu pozostaną pod dalszą obserwacją. W udostępnionych komunikatach naukowcy nie podali jednak liczby przeanalizowanych próbek badawczych ani dokładnych wskaźników czułości i swoistości testu. Wyniki badania pilotażowego nie zostały jeszcze opublikowane w recenzowanym czasopiśmie naukowym z nadanym numerem DOI. Materiały źródłowe nie uwzględniają także wpływu czynników zewnętrznych na profil wydychanego powietrza, takich jak palenie tytoniu, dieta, infekcje układu oddechowego, POChP czy choroby przyzębia.
Potrzeba bezpieczniejszej diagnostyki
Potrzeba stworzenia nieinwazyjnych narzędzi wynika z aktualnych statystyk onkologicznych. Według danych Międzynarodowej Agencji Badań nad Rakiem (IARC) na świecie diagnozuje się rocznie około 2,5 miliona nowych przypadków raka płuca. Powszechnie stosowana w profilaktyce niskodawkowa tomografia komputerowa (LDCT) pozwala na wczesne wykrywanie nieprawidłowości, jednak nawet 95% identyfikowanych w niej zmian stanowią niegroźne guzki łagodne. Standardowa biopsja igłowa wiąże się natomiast z istotnym ryzykiem powikłań, prowadząc do odmy opłucnowej u 15–25% pacjentów.
Wprowadzenie analizatorów oddechu do rutynowej diagnostyki pulmonologicznej wymaga dalszych wieloośrodkowych badań klinicznych oraz weryfikacji przez niezależnych ekspertów. Nowa technologia eNose nie zastąpi przy tym tradycyjnej biopsji tkankowej, która pozostaje niezbędna do określenia typu histologicznego nowotworu oraz oceny mutacji genetycznych potrzebnych przy doborze leczenia celowanego.
Statystyki dotyczące zachorowalności i diagnostyki guzków płuc
| Wskaźnik / Parametr | Wartość | Źródło / Komentarz |
|---|---|---|
| Roczna liczba nowych zachorowań na raka płuca na świecie | ok. 2,5 mln | Dane Międzynarodowej Agencji Badań nad Rakiem (IARC) |
| Udział guzków łagodnych w badaniach LDCT | do 95% | Większość zmian wykrywanych w LDCT nie ma charakteru nowotworowego |
| Częstość powikłań (odma opłucnowa) po biopsji igłowej | 15% – 25% | Ryzyko związane z inwazyjnym nakłuciem miąższu płucnego |
Opracowanie własne na podstawie danych IARC i opisanego badania.
Porównanie metod diagnostyki guzków płuc
Niskodawkowa tomografia (LDCT)
Biopsja igłowa płuca
Test oddechowy (eNose + GC-MS)
Rola testu oddechowego w diagnostyce i triażu guzków płuc
Słownik pojęć
- eNose (Elektroniczny nos)
- Przenośne urządzenie wyposażone w matrycę czujników chemicznych służące do analizy wzorców zapachowych i mieszanin gazów.
- GC-MS (Chromatografia gazowa ze spektrometrią mas)
- Zaawansowana technika analityczna łącząca rozdzielanie mieszanin chemicznych z ich precyzyjną identyfikacją cząsteczkową.
- VOC (Lotne Związki Organiczne)
- Związki chemiczne łatwo parujące, uwalniane do krwi i płuc w wyniku procesów metabolicznych tkanki nowotworowej.
- LDCT (Niskodawkowa tomografia komputerowa)
- Badanie tomograficzne klatki piersiowej ze zredukowaną dawką promieniowania, stosowane w badaniach przesiewowych płuc.
- Odma opłucnowa
- Obecność powietrza w jamie opłucnowej prowadząca do zapadnięcia tkanki płucnej, będąca powikłaniem inwazyjnych biopsji.
- Triaż diagnostyczny
- Wstępna selekcja pacjentów i ocena ryzyka w celu skierowania ich na właściwą ścieżkę dalszej diagnostyki lub leczenia.
