Ocena skuteczności chemioterapii raka piersi z zastosowaniem czasów relaksacji rezonansu medycznego i metody fotodynamicznej

Abstract

Leczenie raka piersi jest leczeniem skojarzonym i obejmuje metody terapii miejscowej, tj. leczenie chirurgiczne i radioterapię oraz metody leczenia ogólnoustrojowego, jak chemioterapię i hormonoterapię czy leczenie celowane. Aby stosowana forma leczenia była efektywna i skuteczna na całym etapie leczenia należy ją nieustannie monitorować. W niniejszej pracy, w celu oceny skuteczności chemioterapii raka piersi wykorzystano kliniczny rezonans magnetyczny oraz metodę fotodynamiczną. Eksperyment polegał na pobraniu w czasie zabiegu operacyjnego próbek tkankowych raka piersi, które były badane przy użyciu rezonansu magnetycznego (MRI) na aparacie 1.5 Tesla (GE OPTIMA) oraz metodą fotodynamiczną. Uzyskane pomiary fizykochemiczne tkanek zostały porównane z obrazami histopatologicznymi materiału pooperacyjnego. Tkanki nowotworowe poddano również terapii fotodynamicznej wykorzystując róż bengalski w celu redukcji komórek nowotworowych raka piersi analizując skuteczność PDT w badaniu in vitro. Przeprowadzone badania potwierdziły, iż tkanka zdrowa oraz tkanka nowotworowa po chemioterapii w oparciu o różnicę zawartości wody posiadają różne czasy relaksacji w badaniu MRI. Dodatkowo zaaplikowana terapia PDT na tkanki nowotworowe wywołała uszkodzenie błon cytoplazmatycznych skutkując uszkodzeniem lizosomów i mitochondriów. Tkanki leczone chemioterapią oraz PDT wykazywały dalej posunięte zmiany degradacyjne tkanki nowotworowej. Badania potwierdziły, iż za pomocą klinicznego rezonansu magnetycznego analizując czasy relaksacji możliwe jest zróżnicowanie tkanek leczonych i nieleczonych. Dodatkowo potwierdzono skuteczność terapii PDT tkanek nowotworowych w warunkach in vitro.

Treatment of breast cancer is a combination therapy and includes topical treatments, such as surgery and radiotherapy, and systemic treatments such as chemotherapy and hormone therapy, and targeted treatments. In order for the applied form of treatment to be effective and efficient throughout the treatment phase, it must be constantly monitored. In this study, clinical magnetic resonance imaging and the photodynamic method were used to assess the effectiveness of chemotherapy in breast cancer. The experiment consisted in collecting breast cancer tissue samples during surgery, which were examined with the use of magnetic resonance imaging (MRI) using a 1.5 Tesla apparatus (GE OPTIMA) and the photodynamic method. The obtained physicochemical tissue measurements were compared with the histopathological images of the postoperative material. Tumor tissues were also subjected to photodynamic therapy using rose bengal to reduce neoplastic cells of breast cancer by analyzing the effectiveness of PDT in an in vitro study.The conducted research confirmed that healthy tissue and neoplastic tissue after chemotherapy, based on the difference in water content, have different relaxation times in the MRI examination. Additionally, the PDT therapy applied to neoplastic tissues caused damage to the cytoplasmic membranes, resulting in damage to lysosomes and mitochondria. Tissues treated with chemotherapy and PDT stage showed further changes in the degradation of the neoplastic tissue.The study confirmed that using clinical magnetic resonance imaging, it is possible to differentiate between treated and untreated tissues by analyzing relaxation times. Additionally, the effectiveness of PDT in neoplastic tissues was confirmed in vitro.