Vroeg detectie van het ontstaan van kanker op basis van metingen van kankerverschijnselen in het weefselveld van het digestieve stelsel door gebruik te maken van een geïntegreerd Raman/scattering systeem voor endoscopische in vivo metingen.

Van patiënten met Barrett-slokdarm en Lynch-syndroom (LS) is bekend dat ze het
risico lopen om respectievelijk oesofageaal adenocarcinoom (EAC) en colorectaal
carcinoom (CRC) te ontwikkelen. Daarom worden deze beide patiënten regelmatig
onderworpen aan endoscopische surveillance-onderzoeken om deze tumoren tijdens
hun premaligne stadia op te sporen en vervolgens vroege endoscopische
interventie mogelijk te maken. Deze tijdrovende screeningsprogramma's hebben
echter een empirische basis en daardoor worden individuele patiënten ofwel te
weinig ofwel te veel onderzocht. Bovendien worden bevredigende resultaten van
deze programma's belemmerd door relatief hoge mispercentages van neoplasieën
bij deze patiënten, aangezien ze uitsluitend subtiele morfologische
veranderingen vertonen. Interessant is dat nanoarchitecturale veranderingen in
cellen en weefsel door het hele orgaan optreden als elementen van 'veld
carcinogenese' voordat neoplastische laesies zich manifesteren in het
maagdarmkanaal. De detectie van veld carcinogenese in het weefsel zou dus
kunnen leiden tot verder endoscopisch onderzoek van het hele orgaan en
real-time in vivo weefseldiagnose mogelijk maken. Door de integratie van
biofotonica in optische beeldvorming, wordt een aanpak gecreëerd die een
labelvrije visualisatie van de kleinste veranderingen in het weefsel op een
niet-destructieve manier mogelijk maakt. Door de integratie van
Raman-spectroscopie en metingen van lichtverstrooiing in één modaliteit, kan
gedetailleerde informatie over de biochemische samenstelling en
weefselstructuur op nanoschaal worden verkregen. Daarom zou deze Raman /
verstrooiing geïntegreerde modaliteit in staat zijn om de intracellulaire
processen en nanoarchitecturale veranderingen te meten die geassocieerd zijn
met veld carcinogenese. Daarom veronderstellen we dat veld carcinogenese in het
maagdarmkanaal tijdens endoscopie zou kunnen worden gedetecteerd door Raman- en
verstrooiingsmetingen uit te voeren. In het kader van de SENSITIVE project, is
een medisch onderzoeksapparaat ontwikkeld dat op sondes gebaseerde Raman- en
verstrooiingsmetingen voor endoscopische doeleinden integreert: het
SENSITIVE-systeem. Daarnaast hebben we speciaal voor deze studie een apparaat
ontwikkeld voor het verrichten van spontane Raman spectroscopie (het SRM1
apparaat) ter validatie van de SRS metingen. Tijdens preklinische ex
vivo-onderzoeken hebben we vastgesteld dat verstrooiing- en Raman metingen
onderscheid konden maken tussen niet-veldkankerweefsel en veldkankerweefsel.
Gezien deze resultaten willen we de veiligheid van in vivo Raman/verstrooiing
tijdens endoscopie beoordelen. Ten tweede onderzoeken we de haalbaarheid van
deze metingen om veldkankervorming in het spijsverteringskanaal tijdens
endoscopie te bepalen via het SENSITIVE-systeem. Om de precisie van de SRS
metingen van het SENSITIVE systeem te beoordelen, verrichten we spontane Raman
spectroscopie metingen met het SRM1 apparaat.

De primaire doelstelling betreft de veiligheid van in vivo Raman/verstrooiing
tijdens endoscopie. Daarom zullen we veiligheidsparameters beoordelen (AE's,
SAE's, SUSAR's). Secundaire doelstelling betreft de haalbaarheid van het op
sonde gebaseerde verstrooiing/(gestimuleerde) Raman-spectroscopie geïntegreerd
systeem (respectievelijk het SENSITIVE systeem en SRM1 apparaat) om real-time
in vivo detectie van veldkanker in het maagdarmkanaal mogelijk te maken bij
patiënten met BE en bij patiënten die risico lopen om CRC te ontwikkelen.
Daarom zullen we de verstrooiing en Raman-metingen correleren met zowel
histopathologie als aanvullende ex vivo analyse van de doelgerichte biopten.
Verder zullen nemen we de endoscopische diagnose van het betreffende orgaan
(slokdarm of dikke darm) en de histopathologische diagnose van de overige,
klinische biopten tijdens de endoscopische procedure genomen zijn, mee in de
beoordeling op de aanwezigheid van veld carcinogenese.

De studie betreft een niet-gerandomiseerde, niet-geblindeerde, prospectieve
fase I studie naar medische hulpmiddelen.

Na de eerste 15 patiënten zal door de bij deze studie betrokken onderzoekers
een tussentijdse analyse worden uitgevoerd. De tussentijdse analyse omvat de
beoordeling van de belangrijkste veiligheidsparameters: AE's, SAE's en SUSARS.

Secundair zullen we de haalbaarheid beoordelen van Raman/verstrooiingsmetingen
voor het onderscheiden van Raman-spectra en verstrooiingseigenschappen tussen
morfologisch afwijkend en morfologisch niet-afwijkend weefsel.

Als aan deze criteria wordt voldaan, gaan we door met de inclusie tot 60
patiënten.

Patiënten die zijn ingepland voor een diagnostische of therapeutische endoscopische procedure en die geïnformeerde toestemming hebben gegeven, ondergaan Raman- en verstrooiingsmetingen tijdens endoscopie. De voorbereidingen voor endoscopie en de endoscopieprocedure zelf zullen worden uitgevoerd volgens de standaard klinische routine. Na evaluatie van het slijmvlies onder wit licht endoscopie en Narrow Band Imaging (oplichten van vaten tijdens endoscopie), zal het slijmvlies worden gespoeld en Raman- en verstrooiingsmetingen worden uitgevoerd van de betreffende plek met behulp van een bundel met vezel-optica die door het werkkanaal van een normale endoscoop wordt opgevoerd (deze benadering is vergelijkbaar met de benaderingen die we hanteren tijdens onze studies van fluorescentie moleculaire endoscopie (waarvan we >200 procedures hebben uitgevoerd)). Eerst zullen we de Raman metingen met het SENSITIVE systeem verrichten en daarna met het SRM1 apparaat. Na de metingen zullen biopten worden genomen voor histopathologische analyse, immunohistochemie en FGmRNA-profilering.

Patiënten hoeven voor onderzoeksprocedures geen extra bezoek te brengen aan het
UMCG. Klinische indicatie voor endoscopische procedure is noodzakelijk en
metingen zullen worden uitgevoerd tijdens endoscopisch onderzoek. Om de in vivo
metingen te verifiëren zullen extra biopsieën worden genomen van het gemeten
weefsel. Over het algemeen nemen de studieprocedures ongeveer 20 minuten per
patiënt in beslag. Wij achten het risico voor patiënten om deel te nemen aan
het onderzoek verwaarloosbaar. Er is geen direct diagnostisch of
behandelingsvoordeel voor de patiënten, aangezien de procedures worden
uitgevoerd volgens de standaard klinische procedures. Er worden geen
beslissingen in kader van de klinische zorg genomen op basis van studie
bevindingen.