p Os pesquisadores desenvolveram o primeiro sensor capaz de identificar objetivamente a doença inflamatória intestinal (DII) e distinguir entre seus dois subtipos. O dispositivo representa uma conquista substancial em direção a uma abordagem mais personalizada para diagnosticar e tratar IBD, uma inflamação crônica do trato gastrointestinal que afeta mais de 1 milhão de americanos. p Os procedimentos atuais de diagnóstico e tratamento para DII são inexatos e dependem amplamente de tentativa e erro. No jornal da The Optical Society Biomedical Optics Express , pesquisadores relatam um estudo piloto de um endoscópio desenvolvido sob medida que usa a técnica de impressão digital química da espectroscopia Raman para detectar marcadores moleculares de DII no cólon.

p O sensor foi projetado como uma sonda minimamente invasiva que pode ser facilmente integrada a um exame de colonoscopia de rotina. Depois de mais refino, os pesquisadores dizem que os médicos podem usar o dispositivo para ajudar a diagnosticar a DII e avaliar a resposta do paciente ao tratamento.

p "Com os métodos atuais, em última análise, o diagnóstico depende de como o paciente responde à terapia ao longo do tempo, e muitas vezes você não sabe o diagnóstico até alguns anos, "disse Anita Mahadevan-Jansen, da Universidade Vanderbilt, EUA, autor sênior do artigo, que iniciou o projeto após uma experiência pessoal com o IBD. "É por isso que decidimos usar um método baseado em luz para sondar a bioquímica do que está acontecendo no cólon. Nosso objetivo é usar a espectroscopia Raman para observar os sinais inflamatórios reais."

p Em busca de um padrão ouro para diagnóstico

p IBD ocorre em dois subtipos:colite ulcerativa (UC), que normalmente fica confinado ao cólon, e doença de Crohn, que pode ocorrer em qualquer parte do trato gastrointestinal. Eles podem causar sintomas semelhantes, como diarreia grave, dor, fadiga e perda de peso, no entanto, os dois tipos respondem de maneira diferente aos tratamentos disponíveis, que incluem drogas, intervenções dietéticas e cirurgia.

p Os médicos atualmente usam uma combinação de clínica, métodos radiológicos e patológicos para diagnosticar o subtipo de IBD de um paciente e orientar as decisões de tratamento, mas esses métodos detectam sintomas, ao invés da fonte subjacente da doença, e o processo carece de um padrão ouro objetivo. Como resultado, até 15 por cento dos pacientes são diagnosticados com colite indeterminada, o que significa que o subtipo é desconhecido, e outros 5 a 14 por cento têm seu IBD reclassificado com base em como respondem ao tratamento.

p Pesquisas anteriores realizadas em amostras de tecido de pessoas com DII mostraram que a UC e a doença de Crohn têm assinaturas moleculares diferentes. A nova sonda detecta essas assinaturas a fim de coletar informações não apenas sobre o subtipo da doença, mas também o grau atual de inflamação e até os primeiros indicadores de DII que ocorrem antes de mudanças observáveis ​​no tecido intestinal.

p "A maioria das pessoas passa por uma colonoscopia inicial como parte dos cuidados de rotina, e você pode imaginar o uso disso para obter um sinal Raman de linha de base para cada pessoa, "disse Mahadevan-Jansen." Se alguém apresentar sintomas de DII mais tarde, você pode usar nosso sistema novamente para determinar se é mais provável ser UC ou Crohn. Então, uma vez que eles estão sendo tratados, você tem uma medida objetiva para rastrear a resposta deles, porque você pode usar o dispositivo para realmente quantificar leve, inflamação moderada ou grave. "

p Criação de um dispositivo pronto para a clínica

p Para desenvolver a sonda, os pesquisadores primeiro usaram amostras de tecido e modelos animais para identificar biomarcadores preliminares e assinaturas espectrais consistentes com IBD. Eles então construíram um sistema de espectroscopia Raman portátil com um diodo laser de 785 nm e uma sonda de fibra óptica que fornece 80 mW para a superfície do cólon.

p "A personalização foi tanto a embalagem - para garantir que ele pode caber facilmente no canal da endoscopia e dobrar através das voltas do cólon - quanto para sondar a profundidade certa nos tecidos que estamos olhando para ter certeza de que podemos obter uma medição robusta , "explicou Mahadevan-Jansen.

p A espectroscopia Raman foi aplicada anteriormente no trato gastrointestinal para detecção de câncer, mas usá-lo para medir marcadores de inflamação apresenta alguns desafios únicos porque os sinais são muito mais sutis. Isso exigia engenharia especial, por exemplo, para incluir filtros que eliminam a assinatura Raman produzida pelos componentes da própria sonda.

p Em seu teste piloto, os pesquisadores usaram o dispositivo em 15 pacientes com diagnóstico de doença de Crohn, oito pacientes com UC e oito voluntários saudáveis. Em geral, os resultados sugerem alta sensibilidade (a capacidade de detectar IBD), mas baixa especificidade (a capacidade de diferenciar entre subtipos), embora os resultados variem dependendo do grau de inflamação e de onde a medição foi feita. Ao medir o cólon direito em pacientes com inflamação ativa, por exemplo, o dispositivo detectou a doença de Crohn com uma sensibilidade de 90 por cento e uma especificidade de 75, em comparação com 86 por cento e 39 por cento, respectivamente, quando os resultados são calculados em média em todos os estados de doença, níveis de inflamação e localizações dentro do cólon.

p Olhando para a frente

p Os pesquisadores agora estão focados em refinar um conjunto de algoritmos que ajudam os médicos a interpretar os resultados dos testes de um determinado paciente. Para melhorar a especificidade do teste, a equipe está analisando dados de uma coorte expandida de pacientes para discernir como fatores como gênero, dieta, os dados demográficos e o regime de tratamento influenciam a assinatura Raman. Em última análise, eles imaginam um sistema que combina informações importantes sobre o paciente com espectros Raman para fornecer, em questão de segundos, resultados personalizados que podem informar um diagnóstico ou ajudar a rastrear a resposta do paciente ao tratamento.

p "É uma maneira única de pensar sobre medicina personalizada que leva em consideração todos os tipos de informações - além apenas do genoma - incluindo dados demográficos e muitos outros fatores que tornam uma pessoa única, "disse Mahadevan-Jansen." Nosso laboratório realmente se esforçou para encontrar maneiras de aplicar a tecnologia óptica para apoiar este tipo de medicina personalizada. "

p Os pesquisadores também estão desenvolvendo estudos em modelos animais para entender melhor as fontes de vários sinais moleculares, identificar os tipos de alterações que podem ser esperadas como resultado do tratamento e determinar se o dispositivo pode ser usado para detectar IBD ou fatores de risco em estágios ainda mais precoces.