ÚVOD: Kolorektálny karcinóm (CRC, Colorectal Carcinoma) je treťou najčastejšou príčinou úmrtí na rakovinu vo svete, pričom v Slovenskej republike je najčastejším nádorovým ochorením tráviaceho traktu. Kvôli neskorej diagnóze a pokročilému štádiu ochorenia 30 % – 50 % pacientov s CRC vo vyspelých krajinách neprežíva viac ako 5 rokov od stanovenia diagnózy (Dekker a kol., 2019). Významné postavenie v oblasti detekcie a diagnostiky metabolických a kancerogénnych procesov nadobúdajú sofistikované techniky fluorescenčnej spektroskopie. Fluorescenčná 3D spektroskopia monitorujúca autofluorescenčný metabolóm krvného séra je jedným z potenciálnych diagnostických nástrojov na detekciu rôznych druhov rakoviny a prekanceróznych či zápalových stavov. Cieľom tejto štúdie bolo identifikovať špecifické fluorescenčné charakteristiky matematickým spracovaním synchrónnych excitačných spektier (SES) krvného séra.
MATERIÁL A METODIKA: Analyzovaný súbor tvorilo 70 pacientov, ktorí boli hospitalizovaní na I. chirurgickej klinike Univerzitnej nemocnice Louisa Pasteura v Košiciach z dôvodu potreby biopsie/resekcie tkaniva hrubého čreva a/alebo konečníka. Kontrolnú skupinu tvorilo 63 zdravých dobrovoľníkov, ktorí mali v krvi stanovené negatívne onkomarkery pri preventívnej prehliadke a subjektívne nepociťovali žiadne ťažkosti. Spracovanie biologického materiálu a analýza týchto vzoriek prebiehala na Ústave lekárskej a klinickej biochémie UPJŠ LF. Štádium CRC bolo určené pomocou histopatologického vyšetrenia odobratého tkaniva po chirurgickom zákroku. Vzorky krvného séra boli centrifugované, optimálne riedené a merané luminiscenčným spektrometrom Perkin Elmer LS 55. SES boli použité na zjednodušené porovnanie medzi pacientmi. Táto štúdia bola vykonaná so súhlasom etickej komisie UNLP v Košiciach a tiež s informovaným súhlasom všetkých pacientov.
VÝSLEDKY A DISKUSIA: Na základe výsledku trojrozmernej fluorescenčnej analýzy krvného séra boli vybrané jednoduché synchrónne spektrá Δλ = 30 nm a Δλ = 120 nm. Porovnávané boli maximálne intenzity fluorescencie pri príslušných vlnových dĺžkach a vyhodnocované boli tieto pomery: R360/490; R360/430 (Δλ = 30 nm) a R290/330 (Δλ = 120 nm). Pomer R360/490 charakterizuje pomer NADH a FAD označovaný ako redoxný status, bol štatisticky signifikantne znížený pri mužoch aj ženách oproti kontrolnej skupine. Tento výsledok korešponduje s rozvojom kancerogenézy. Pomer 290/330 bol zadefinovaný v nedávnej publikácii na odlíšenie pacientov s karcinómom obličiek (Atif a kol., 2018). U pacientov s CRC tento pomer štatisticky významne odlíšil iba skupinu mužov. Pomer R360/430 bol významne znížený pri ženách aj mužoch, pričom štatisticky najlepšie odlíšil jednotlivé štádia CRC v skupine mužov.
ZÁVER: Práca predstavuje pilotnú výskumnú štúdiu natívnej komplexnej fluorescencie krvného séra a jej diagnostickej aplikácie pri kolorektálnom karcinóme. V budúcnosti bude pozornosť venovaná predovšetkým špecifickej identifikácii jednotlivých fluorescenčných biomarkerov. Výsledky spektrálnej analýzy krvného séra podporujú predpoklad pre integráciu tohto fluorescenčného minimálne invazívneho diagnostického monitorovania do klinickej praxe nielen na rozlíšenie onkologického pacienta od zdravého, ale aj na odlíšenie benígneho stavu, kedy je pacient asymptomatický a liečba je úspešnejšia.
Táto práca vznikla na základe grantovej podpory VEGA 1/0435/23. Tento projekt je realizovaný v spolupráci s I. chirurgickou klinikou Univerzitnej nemocnice Louisa Paustera v Košiciach.
Atif, M. a kol. (2018) A study for the detection of kidney cancer using fluorescence emission spectra and synchronous fluorescence excitation spectra of blood and urine, Photodiagnosis and Photodynamic Therapy, 23, pp. 40–44. https://doi.org/10.1016/j.pdpdt.2018.05.012.
Dekker, E. a kol. (2019) Colorectal cancer, The Lancet, 394(10207), pp. 1467–1480. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(19)32319-0.