Устройство EsoCheck с технологией Collect + Protect от Lucid Diagnostics для обнаружения пищевода Барретта и предотвращения рака пищевода

Доктор Амитабх Чак, профессор медицины и онкологии Медицинского факультета Университета Кейс Вестерн Резерв, объясняет свое участие в разработке нового устройства для лечения рака пищевода и пищевода Барретта.

Представьте, что вам поставили диагноз рака, который считается смертельным в течение пяти лет. Это реальность для многих — рак пищевода — один из самых быстрорастущих диагнозов рака в Соединенных Штатах. Уровень заболеваемости увеличился в четыре-шесть раз за последние 30 лет.

Как гастроэнтеролог, я сталкиваюсь с этим каждый день. У большинства пациентов рак пищевода не обнаруживается до тех пор, пока не разовьются симптомы, после чего рак продвигается.

Но что, если существовал предшественник, который можно было бы вылечить, если он был обнаружен до образования рака? Это малоизвестное заболевание, называемое пищеводом Барретта (БО). Люди с БО обычно страдают гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью (ГЭРБ), широко известной как изжога. Благодаря моей работе я очень хорошо узнал этих людей; как правило, это были мужчины европеоидной расы, старше 50 лет и имеющие избыточный вес.

Рак пищевода можно предотвратить только в том случае, если мы сначала обнаружим пищевод Барретта, а большинство пациентов с ГЭРБ, у которых развивается болезнь Барретта, совершенно не подозревают, что у них он есть. БО можно диагностировать только с помощью эндоскопии верхних отделов, требующей седации, инвазивной и дорогостоящей. Это проблематично для пациентов, поскольку большинство из них не хотят брать выходной на работе или прерывать свою жизнь даже ради важной медицинской процедуры. Более того, микроскопический анализ образцов эндоскопической биопсии требует оценки высококвалифицированным патологом, что, опять же, дорого и не автоматизировано.

Поскольку так много случаев недиагностированности Барретта, нам нужна альтернатива эндоскопии — менее инвазивная, доступная и не требующая седации.

Когда я начал свою эндоскопическую карьеру в 1990-х годах, я был одним из первых, кто применил новые технологии, которые помогли диагностировать и определить стадию рака: эндоскопическое ультразвуковое исследование (EUS) и трансназальная эндоскопия. Трансназальная эндоскопия помогла нам обследовать пациентов без седативных препаратов, но так и не получила широкого распространения на национальном уровне.

Я был сосредоточен на том, чтобы изменить ситуацию к лучшему в этой болезни, и я знал, что нам нужен лучший способ скрининга на болезнь Барретта.

Примерно в то же время мой коллега доктор Сэнфорд Марковиц разработал один из первых тестов ДНК стула для выявления рака толстой кишки. Тест показал, что у некоторых пациентов в стуле обнаруживается метилированный виментин без полипов или рака толстой кишки. Вместе с доктором Джозефом Уиллисом, доктор Марковиц и я задали простой вопрос: «Может ли метилированный виментин у пациентов отражать что-то ненормальное в желудке или пищеводе?»

Мы начали тестировать раковые клетки Барретта и пищевода на те же изменения биомаркеров и обнаружили, что метилированный виментин является лучшим индикатором БЭ, чем рака толстой кишки. Мы решили, что если бы мы могли как-то почистить нижнюю часть пищевода, откуда берутся аномальные клетки, чтобы получить образец, мы могли бы разработать «мазок Папаниколау», подобный ДНК-тесту, для обнаружения пищевода Барретта.

Вместе мы приступили к созданию нашей «кисти». В сотрудничестве с инженерами-конструкторами мы разработали несколько идей: спиральную кисть в оболочке, рождественскую елку в оболочке в виде кисти и герметичный воздушный шар. Идея баллона была привлекательной, поскольку она могла инвертировать и защищать отобранные клетки, исключая разведение в верхних отделах пищевода и рта. Мы разработали несколько прототипов с различными воздушными шарами и текстурированными поверхностями. Первоначально мы протестировали их на куриной коже, чтобы увидеть, будет ли поверхность собирать достаточно клеток. Затем мы перешли к эксплантам свиней, чтобы точно определить, какая текстура обеспечивает лучший выход. Была выбрана конструкция с V-образными выступами, поскольку она эффективно захватывает клетки, не вызывая ссадин. Мы уменьшили размер баллонной капсулы до форм-фактора, подобного витаминной таблетке, который можно было проглотить, который был прикреплен к катетеру.

Самым захватывающим был день, когда мы увидели работающий прототип с полностью надутым воздушным шаром, а затем его перевернули обратно в капсулу, как это было задумано.

Мы перешли к нашему первому экспериментальному тесту на людях, и я был моей первой морской свинкой. Устройство было легко глотать, и спускаться было комфортно. Несмотря на то, что я чувствовал, как баллон перемещается по сфинктеру и пробует нижнюю часть пищевода, это совсем не больно. При извлечении капсулы я был удивлен ощущением небольшого дискомфорта, но быстро вспомнил физиологию, полученную в медицинской школе, верхний сфинктер расслабляется, когда вы глотаете. Простое глотание, поскольку устройство вынимается из задней части глотки, и капсула легко выходит. Устройство для сбора клеток теперь известно как EsoCheck с технологией Collect + Protect; он получил разрешение FDA 510k и доступен в Lucid Diagnostics.

EsoCheck можно ввести в кабинете врача за короткую пятиминутную процедуру. В отличие от эндоскопии верхних отделов эта процедура является минимально инвазивной, не требует от пациентов выходного дня и значительно дешевле.

Наконец, мы провели пилотное исследование, в котором устройство было объединено с метилированными маркерами ДНК, разработанными доктором Марковицем. Было показано, что тест имеет чувствительность и специфичность более 90% при обнаружении БО, с дисплазией и без нее, а также EAC. Сегодня этот лабораторный тест, известный как тест ДНК пищевода EsoGuard, может предотвратить смерть от рака пищевода за счет раннего обнаружения. EsoGuard получил обозначение FDA «Прорывное устройство» совместно с EsoCheck.

Для меня было величайшей честью быть соавтором, воплощающим эти новшества в жизнь, и оказывается, что иногда нужно быть готовым проглотить собственное изобретение, чтобы проложить новый путь вперед.

 

Поделиться

Источник