I linfonodi sentinella metastatici tumorali sono difficili da distinguere dai linfonodi normali o infiammati (Inf-LN). I ricercatori hanno progettato una nanoparticella 5K-HA-HPPS a doppio targeting per l'imaging fluorescente/fotoacustico del LN sentinella. L'imaging fotoacustico ha mostrato una distribuzione spaziale distinta di 5K-HA-HPPS tra diversi stati LN, in cui i segnali erano principalmente distribuiti al centro di T-MLN ma alla periferia di normali e Inf-LN. Questa capacità di distinguere il T-MLN ha un potenziale valore applicativo per i chirurghi nella chirurgia dei tumori.

L'individuazione e la caratterizzazione accurate delle SLN sono cruciali nella stadiazione del cancro e nel prendere decisioni terapeutiche. Attualmente, il gold standard clinico utilizzato per rilevare gli SLN è etichettarli con colorante blu o un nanocolloide radioattivo e quindi eseguire la biopsia del SLN. Ma questi metodi hanno degli svantaggi, la radioscintigrafia ha una risoluzione spaziale relativamente scarsa, e il colorante blu etichetterà rapidamente i LN a valle, portando a difficoltà nel riconoscere SLN da altri nodi. Inoltre, la rimozione del SLN può causare alcuni effetti collaterali, come il linfedema, disfunzione della spalla, e intorpidimento del braccio. Perciò, il metodo ideale per rilevare il SLN deve avere le seguenti caratteristiche:1) La sonda può entrare rapidamente nel sistema linfatico e trattenersi nel SLN per un po'. 2) La sonda dovrebbe contenere un ligando specifico per il targeting selettivo delle cellule del cancro al seno. 3) La tecnica di imaging richiede sensibilità e risoluzione spaziale sufficienti per rilevare la distribuzione delle cellule tumorali nell'intero SLN.

L'allargamento del LN può verificarsi sia durante l'invasione delle cellule tumorali che in condizioni infiammatorie. Perciò, l'identificazione accurata dello stato del SLN durante l'intervento aiuterà i chirurghi a scegliere il regime di trattamento appropriato e ridurre al minimo le complicanze causate dalla rimozione non necessaria del LN. Sebbene siano state sviluppate varie nanosonde basate sul targeting passivo dei macrofagi in SLN combinate con tecniche di imaging per prevedere lo stato metastatico delle SLN, pochi possono distinguere i LN metastatici dai LN infiammati in vivo.

In un nuovo articolo pubblicato su Scienza e applicazioni della luce , un team di scienziati, guidato dal professor Zhihong Zhang e dal professor Qingming Luo del Wuhan National Laboratory for Optoelectronics-Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, Hubei, Cina, e Scuola di Ingegneria Biomedica, Università di Hainan, Haikou, Hainan, Cina, e collaboratori hanno sviluppato una nanoparticella di acido ialuronico a doppio bersaglio CD44 e SR-B1 (5K-HA-HPPS) caricata con il colorante fluorescente/fotoacustico del vicino infrarosso DiR-BOA per l'imaging di SLN nel cancro al seno. A causa delle piccole dimensioni, carica negativa, e ligando bersaglio, 5K-HA-HPPS può rapidamente ( <10 min) sono migrati ai LN poplitei (pLN) e hanno mostrato un tempo di ritenzione prolungato (> 12 h) in pLN. Più interessante, hanno scoperto che i segnali fotoacustici da 5K-HA-HPPS hanno mostrato una distribuzione spaziale significativamente distinta tra LN di diversi stati, quali i segnali erano principalmente distribuiti all'interno dei LN metastatici tumorali ma alla periferia dei LN normali e infiammati. Il rapporto di intensità PA (R) al centro dei LN rispetto a quello alla periferia nel gruppo 5K-HA-HPPS era 5,93 ± 0,75 per T-MLN, che era molto più alto di quello per Inf-LN (R =0,2 ± 0,07) e N-LN (R =0,45 ± 0,09). Il metodo e la tecnica riportati forniscono una nuova strategia per identificare con precisione lo stato dei SLN durante la chirurgia del cancro al seno e facilitare l'implementazione di strategie di trattamento del tumore appropriate.

L'imaging a fluorescenza ha mostrato che 5K-HA-HPPS è migliorato sia nei T-MLN che negli Inf-LN, indicando che T-MLN e Inf-LN non possono essere distinti in base alle loro intensità di fluorescenza. Qui l'imaging a fluorescenza ad ampio campo è l'imaging bidimensionale, che possiede il vantaggio della sensibilità, convenienza, e non invasività per il monitoraggio a lungo termine, ma non è in grado di distinguere se il segnale fluorescente si trova all'interno del LN o alla periferia del LN. Fornendo una penetrazione profonda e un'elevata risoluzione spaziale, la microscopia fotoacustica ha un grande potenziale per la visualizzazione 3D della distribuzione del segnale fotoacustico nei LN intatti.

Sia l'infiltrazione delle cellule tumorali che l'infiammazione provocano l'allargamento dei SLN. Perciò, se l'allargamento del SLN è causato dalla metastasi delle cellule tumorali o dall'infiammazione deve essere determinato prima della resezione del SLN. La tecnica presentata possiede la capacità di distinguere SLN metastatici da LN infiammati, quindi ci si aspetterà di fornire un metodo di rilevamento in vivo per identificare rapidamente se il SLN ha metastasi tumorali e ridurrà le complicazioni causate dalla rimozione non necessaria del LN durante la chirurgia del cancro al seno, che ha un potenziale valore di applicazione clinica.