Akciğer kanseri çok yaygındır ve dünya çapında kanserden ölümlerin önde gelen nedenidir. Akciğer kanserinin sistemik tedavisindeki son gelişmelere (kontrol noktası inhibitörleri ve tirozin kinaz inhibitörleri) rağmen, her yıl 1,5 milyondan fazla insan bu hastalıktan ölmektedir. Akciğer kanseri olan çoğu hasta tanı anında zaten ilerlemiştir. Yüksek riskli bireylerde bilgisayarlı tomografi (BT) taraması akciğer kanserini erken bir aşamada saptayabilir, ancak yanlış pozitif sonuçlar ortaya çıkabilir.
Biyobelirteçler, bu yanlış pozitif sonuçların azalmasına ve akciğer kanserinin daha erken teşhis edilmesine yol açabilir ve sonuçları iyileştirme ve tedaviyi izleme potansiyeline sahiptir. E-burun biyobelirteçleri ilgi çekmesine rağmen, akciğer kanseri ve diğer torasik maligniteler için bu tür biyobelirteçler henüz mevcut değildir.
Ekshale edilen bileşenlerin ölçümlerini kullanan elektronik burun teknikleri, akciğer kanserini %71 ila %96’lık bir hassasiyetle ve %33 ila %100 arasında bir özgüllükle saptayabilir. Bazı vaka serilerinde bu bulgular doğrulanmıştır, ancak bu çoğunlukla dahili doğrulamayı kullanır ve bu nedenle daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır. Ek olarak, numune alma ve analiz için standartlaştırılmış yöntemler yoktur, bu da çalışmalar ve klinik uygulama arasında karşılaştırma yapılmasını engeller. Bu anlatı incelemesinde, akciğer kanserinin saptanması için elektronik burun tekniği hakkındaki mevcut verilere genel bir bakış sunuyoruz.
Hayati belirtiler nelerdir?
ABD Gıda ve İlaç İdaresi ve Ulusal Sağlık Enstitüleri Biyobelirteç Çalışma Grubuna göre, bir biyobelirteç “normal biyolojik süreçlerin bir özelliğidir ve hastalığa neden olan süreçlerin bir göstergesi olarak veya bir maruz kalma veya müdahaleye verilen yanıtların bir göstergesi olarak ölçülür. tedaviler.” Moleküler, histolojik, radyolojik ve fizyolojik özellikler biyobelirteç türleridir. Bir biyobelirteç, bir bireyin nasıl hissettiğini, çalıştığını veya hayatta kaldığını gösteren bir değerlendirme değildir. Hayati belirtilerin kategorileri şunları içerir:
• Hassasiyet – riskin biyobelirteçleri
• Teşhis biyobelirteçleri
• Hayati belirtileri izleyin
• Tahmini hayati belirtiler
• Tahmini hayati belirtiler
• Farmakodinamik – yanıtın biyobelirteçleri
• Güvenlik hayati işaretleri
Bir biyobelirteç, bir hastanın seyrini veya bir hastalığın sonucunu değiştirecek bir noktada saptanabilir olması gibi kriterleri karşılamalıdır; bu, teşhis veya tarama ortamlarında başka testler anlamına gelir.
Akciğer kanserinde neden biyobelirteçlere ihtiyacımız var?
Teşhis biyobelirteçleri
Mevcut olduğunda bir biyobelirteç, üç önemli rol için yararlı olabilir. İlk olarak, özellikle meme kanseri tarama programının bir parçası olarak, yüksek yanlış pozitif oranı ile akciğer kanseri teşhisine yardımcı olabilir. CT programı için yüksek riskli hastaların seçilmesine de yardımcı olabilir. Akciğer kanserinde, bu biyobelirteçler klinik kullanım için doğrulanmamıştır, ancak diğer alanlarda bu biyobelirteçler ilgi çekmiştir (örn. prostata özgü antijen ve embriyonal karsinomlar). Akciğer kanseri için, hematopoietik belirteçleri değerlendirmek için ECLS ve bio-MILD denemeleri halen devam etmektedir.
Ayrıca meme kanseri teşhisinde altın standart, malign hücreleri gösteren patoloji raporudur. Ancak sıklıkla (örneğin güvenli bir şekilde biyopsi alınamayan şiddetli KOAH hastalarında) tanı koymak için yeterli doku elde edilememekte ve multidisipliner ekip radyoloji ve klinik ayrıntılara dayalı kararlar almaktadır. Teşhis biyobelirteçleri, bu ekipleri malignite potansiyeli hakkındaki kararlarında desteklemeye yardımcı olmak için değerli olabilir.
tahmini biyobelirteçler
Biyobelirteçlerin ikinci önemli rolü, gelecekteki tedavi yanıtını tahmin etmektir. Epidermal büyüme faktörü reseptörü (EGFR) ve ALK veya diğer sürücü mutasyonlarının saptanması, küçük hücreli dışı akciğer kanserinde (KHDAK) başarılı biyobelirteçlerdir. sonuç. PD-L1, evre IV ve muhtemelen ayrıca evre III, KHDAK’de kontrol noktası inhibe edici aktivite ile ilişkilidir.
Mezotelyoma, küçük hücreli akciğer kanseri ve NSCLC’nin diğer aşamalarına yönelik klinik deneylerde, PD-L1 de klinik olarak daha fazla ilgi görmektedir. Bununla birlikte, PD-L1 tahlilleri, düşük hassasiyet ve özgüllük ile mükemmel olmaktan uzaktır. Önemli miktarda araştırma faaliyeti, PD-L1’i değiştirmek veya iyileştirmek için yeni stratejiler ve biyobelirteçler geliştirmeyi amaçlamaktadır. Yeni veya ek biyobelirteçlerden iyileştirme potansiyeli olan bu biyobelirteçlerin duyarlılığını ve özgüllüğünü geliştirmeye ihtiyaç vardır.
İzleme için biyoişaretler
Üçüncüsü, bir biyobelirteç, bir tedavinin etkisini seri olarak izlemeye veya hastalık ilerlemesini radyoterapi veya immünoterapi gibi tedavilerden kaynaklanan toksisiteden ayırt etmeye yardımcı olabilir. Böyle bir biyobelirteç, bilgisayarlı tomografi veya pozitron emisyon tomografi taramasından elde edilen bilgilere paralel olarak etkili bir şekilde kullanılabilir. Bu biyobelirteçler akciğer kanserinde mevcut değildir. Bununla birlikte, bu biyobelirteç rolü şu anda örneğin prostata özgü antijen ve embriyonal karsinom antijeni gibi diğer kanser terapilerinde kullanılmaktadır.
İdeal olarak, düşük doz akciğer kanseri ve müteakip invaziv tanılar için BT taramalarının etkinliğini ve güvenliğini artırmak üzere tasarlanmış bir tanısal biyobelirteç, yüksek duyarlılığa ve özgüllüğe sahip olmalı, invaziv olmayan bir şekilde elde edilmeli ve kullanımı kolay ve ucuz olmalıdır. Ekshalasyon analizi, torasik malignitelerin saptanmasında bu profile uyabilir. Elektronik burun, uçucu organik bileşikleri (VOC) tespit edebilirken, hem tıbbi hem de tıbbi olmayan amaçlar için kullanılır. Tıbbi amaçlar için, elektronik burun en yaygın olarak hastaların ekshalasyonundaki uçucu organik bileşikleri ölçmek için kullanılır, ancak aynı zamanda dışkı, biyopsiler, tükürük ve deri dahil olmak üzere çeşitli biyolojik örnekleri değerlendirmek için de kullanılmıştır.
Uçucu organik bileşikler
Uçucu organik bileşikler nelerdir?
Uçucu organik bileşikler 1970’lerde tanımlandı. O zamandan beri, insan nefesinde 3000’den fazla farklı VOC’nin keşfedilmesiyle nefes analizi, yüksek verimli nefes bilimi araştırmaları alanına girmiştir. Havadaki partikül maddelerin çoğu biyojeniktir ve çevre ve hava kirliliği gibi dış süreçler yoluyla yayılır. Bununla birlikte, insan vücudundaki metabolik süreçler nedeniyle, VOC’ler yayılabilir veya VOC modellerini değiştirebilir. Bu süreçler fizyolojik olabilir, ancak hastalıktan kaynaklanabilir veya hastalık tarafından değiştirilebilir. Bu nedenle, bu VOC’lerin çeşitli hastalıklar için belirli bir “koku” veya “nefes izi” oluşturduğuna inanılmaktadır. VOC’lerin konsantrasyonu doğrudan veya yakalama ve depolamadan sonra ölçüldüğünde (örneğin, toplama torbaları veya kutuları yoluyla), farklı izler veya solunum modelleri tespit edilebilir.
Diğer hastalıklarda uçucu organik bileşikler
Elektronik burun kullanılarak uçucu organik bileşiklerin (VOC) tespiti ve nefes takibinin daha önce solunum yolu hastalıklarında etkili olduğu gösterilmiştir. KOAH için, bu teknik sadece KOAH tanısına izin vermekle kalmaz, aynı zamanda KOAH alevlenmelerinin kaynağını da belirleyebilir ve KOAH ile astımın ayırıcı tanısında kullanılabilir Bu teknik, astımda hastalık ve fenotipi saptamak için kullanılır. VOC’ler kistik fibrozda ve tüberkülozun saptanmasında kullanılır. Ayrıca, elektronik burun kullanılarak solunum dışı hastalıklar da tespit edilebilir (Barrett’s özofagusu ve enflamatuar barsak hastalığı gibi) ve baş, boyun, mesane ve kolon kanserleri dahil olmak üzere diğer kanser türleri için pozitif elektronik burun çalışmaları yayınlanmıştır.
Akciğer kanserinde uçucu organik bileşikler
Kanserde solunum düzeni araştırmasına dayanarak, McCulloch ve ark. Yaptığı bu deney, eğitimli köpeklerin, aralarında sağlıklı insanların da bulunduğu bir grup gönüllüde akciğer kanseri hastalarını tespit edebildiğini gösterdi. 1980’lerde, akciğer kanseri hastalarında ilk kez spesifik VOC’ler gösterildi ve ardından araştırmalar spesifik VOC’leri belirlemeye odaklandı. Değerlendirilen farklı bireysel VOC’ler propranolol, izopren, aseton, pentan, heksanal ve benzendi, ancak o zamanlar bunun kesin olmadığı, pahalı olduğu ve zaman alıcı olduğu ortaya çıktı.
Teknolojinin ilerlemesi ve üstün sensörlerin geliştirilmesiyle ilgi yeniden su yüzüne çıktı ve dokular ve hücre dizileri üzerinde yeni in vitro testler yapıldı. Şu anda kullanımda olan sensörler, örüntü tanımaya odaklanır. Bu modeller, orijinal McCulloch ile köpek eğitimine benzer şekilde, yapay zeka kullanılarak makine tarafından önce “öğrenilmelidir”. Bu ilke ile artık akciğer kanserini sağlıklı deneklerden ve kronik obstrüktif akciğer hastalığı olan hastalardan ayırmak mümkündür. Şu anda, tekniğin klinik uygulamada yaygın olarak benimsenmesini engelleyen sorunlar arasında VOC stabilitesi, cihaz stabilitesi ve değiştirilebilirlik yer almaktadır. Bu sorunlar çözülebilirse, elektronik burnun rutin uygulamaya girmesi beklenebilir.
Mezotelyoma tedavisinde de ilerleme kaydedilmiştir. 2012’de yayınlanan ilk testler, dışarı verilen nefesteki moleküler kalıpları tanımanın mezotelyoma hastalarını sağlıklı olanlardan ayırt edebildiğini gösterdi. Son zamanlarda bu, gaz kromatografisi-kütle spektrometrisini elektronik bir burundan nefes alma analiziyle birleştiren bir çalışmayla doğrulandı.
elektronik burun
Farklı elektronik burunlar farklı teknolojik prensipler kullanır. Elektronik burunlar arasındaki farklar, en bariz olanı hava örnekleme teknolojisi olmak üzere çeşitli seviyelerde ortaya çıkar. Bazı burunlar bir tutma kabına ihtiyaç duyarken, diğerleri bir balon örneğinin içindeki havayı kullanır. Hemen hemen her sistem, özellikle dezenfektanların veya sigara dumanının etkisini azaltmak için, numune alma ve ölçüm sırasında kontaminasyonu önlemek için kapalı bir ortam gerektirir. Metodolojik ilkeler düzeyinde ek farklılıklar ortaya çıkar. Bazı eski elektronik burunlar, daha modern burun değerlendirme modellerine kıyasla bireysel VOC’leri ölçmüştür; İkincisi, yararlı sonuçlar vermeden önce test ve doğrulama setlerinde bağımsız bir set üzerinde eğitim gerektiriyordu. Çoğu burun, yapay zeka ile örüntü tanıma için kullanılır.
Ancak en önemli fark, teknolojide kullanılan farklı sensör türlerinde yatmaktadır. En yaygın teknikler gaz kromatografisi, spektrofotometri, kolorimetri, yüzey akustik dalgaları ve kondüktometridir.
Gaz kromatografisi
Bu teknik, farklı molekül türlerinin ayrılmasını sağlar. Hava örneği, bir taşıyıcı gazla birleştirilir ve daha sonra reaksiyonda kararlı bir bileşene doğru hareket eder. Bariz bir örnek olarak, farklı materyaller basit kromatografi kullanılarak farklı tepkiler üretir.
Spektrum ölçümü
Spektrofotometreler genellikle gaz kromatografisi ile birleştirilir. Bunlar, belirli kimyasalları tanımlamak için cihazlar olarak kullanılır. Bileşiklerin iyonlaşmasından sonra iyonlar, kütle-yük oranlarına göre moleküllerden ayrılır. Bu ayrılma genellikle manyetik alanlı bir vakumda gerçekleşir. Bu teknoloji kullanışsızdır, pahalıdır ve taşınması zordur ve bu teknolojiyle henüz yaygın olarak kullanılan hasta başı sistemleri kullanılmamıştır.
Kolorimetri
Kolorimetreler, kimyasal olarak hassas boyalara sahip sensörlerle çalışır. Bu boyalar, hedef VOC’lere göre uyarlanabilir. Tek bir sensörde birden fazla boya kullanılabilir ve bu da VOC modellerinin tespit edilmesini sağlar.
ses dalgasının yüzeyi
Akustik sensörler, sensörlerini gazlara maruz bırakarak çalışır. Gazlar daha sonra zaten yayılan ses dalgasını değiştirerek sensörün yüzeyi ile etkileşime girer. Bu dalgalar daha sonra uçucu organik bileşikler veya model tanımlaması için analiz edilir.
ampermetre
Bu teknoloji, uçucu bileşiklerle farklı etkileşimlere izin veren farklı metallerden (metal veya polimer oksit sensörleri gibi) oluşan sensörlerle çalışır. Ekshale edilen hava bu sensörler üzerine yönlendirilerek redoks reaksiyonlarının oluşmasına izin verilir ve bu da sensörlerde iletim değişikliklerine neden olur.
kaynak:
https://breathe.ersjournals.com/content/15/4/e135
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7121878/
yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]
İlk Yorumu Siz Yapın