Diagnóstico, clasificación y seguimiento de la leucemia basado en espectroscopia Raman
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v10i14.21657Palabras clave:
Espectroscopia Raman; Diagnóstico; Leucemia.Resumen
El diagnóstico, la clasificación y el seguimiento de la leucemia requiere el uso y la combinación de varias tecnologías que normalmente implican la coloración y el examen de la morfología de las células en una muestra de sangre o la detección selectiva de antígenos específicos de la membrana celular. La espectroscopia Raman es una técnica óptica basada en la dispersión inelástica de luz por las moléculas y puede proporcionar información bioquímica detallada con un pretratamiento mínimo o nulo de la muestra. En base a esto, el presente estudio tuvo como objetivo realizar una revisión sistemática a través del relevamiento de picos y marcadores en estudios experimentales y clínicos sobre la utilización de la espectroscopia Raman en el diagnóstico y clasificación de la leucemia. El análisis de los estudios seleccionados ha evidenciado un gran avance en la investigación sobre la aplicabilidad de la espectroscopia Raman en el diagnóstico, en particular en su especificidad y sensibilidad, para asegurar la diferenciación entre los cuatro principales subtipos de leucemia: leucemia linfoide crónica, leucemia linfoide aguda, leucemia mieloide crónica y leucemia mieloide aguda.
Citas
Azad, M. et al. (2015). Short view of leukemia diagnosis and treatment in Iran. International journal of hematology-oncology and stem cell research. 9(2), 88.
Bai, Y. et al. (2020). Raman spectroscopy-based biomarker screening by studying the fingerprint characteristics of chronic lymphocytic leukemia and diffuse large B-cell lymphoma. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 190, 113514.
Chan, J. W. et al. (2009). Nondestructive identification of individual leukemia cells by laser trapping Raman spectroscopy. Analytical chemistry, 80 (6), 2180-2187.
Chan, J. W.; Taylor, D. S. & Thompson, D. L. (2009). The effect of cell fixation on the discrimination of normal and leukemia cells with laser tweezers Raman spectroscopy. Biopolymers: Original Research on Biomolecules, 91 (2), 132-139.
Dai, Y. et al. (2020). Intrinsic feature between malignant tumor cells and human normal leukocytes with statistical decision tree analysis via Raman spectroscopy. arXiv preprint arXiv:2011.14500.
Dochow, S. et al. (2011). Tumour cell identification by means of Raman spectroscopy in combination with optical traps and microfluidic environments. Lab on a Chip, 11(8), 1484-1490.
Döhner, H., Weisdorf, D. J. & Bloomfield, C. D. (2015). Acute myeloid leukemia. New England Journal of Medicine, 373 (12), 1136-1152.
Fazio, E. et al. (2016). A micro-Raman spectroscopic investigation of leukemic U-937 cells in aged cultures. Spectrochimica. Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 159, 21-29.
Féré, M. et al. (2020). Implementation of a classification strategy of Raman data collected in different clinical conditions: application to the diagnosis of chronic lymphocytic leukemia. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 412 (4), 949-962.
González-Solís, J. L. (2019). Discrimination of different cancer types clustering Raman spectra by a super paramagnetic stochastic network approach. PloS One, 14 (3), e0213621.
González-Solís, J. L. et al. (2014). Monitoring of chemotherapy leukemia treatment using Raman spectroscopy and principal component analysis. Lasers in Medical Science, 29 (3), 1241-1249.
Hallek, M. (2017). Chronic lymphocytic leukemia: 2017 update on diagnosis, risk stratification, and treatment. American Journal of Hematology, 92 (9), 946-965.
Happillon, T. et al. (2015). Diagnosis approach of chronic lymphocytic leukemia on unstained blood smears using Raman microspectroscopy and supervised classification. Analyst, 140 (13), 4465-4472.
Hassoun, M. et al. (2018). A droplet-based microfluidic chip as a platform for leukemia cell lysate identification using surface-enhanced Raman scattering. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 410 (3), 999-1006.
Hunger, S. P. & Mullighan, C. G. (2015). Acute lymphoblastic leukemia in children. New England Journal of Medicine, 373 (16), 1541-1552.
INCA (Instituto Nacional de Câncer José Alencar Gomes da Silva) (2019). Estimativa 2020: incidência de câncer no Brasil / Instituto Nacional de Câncer José Alencar Gomes da Silva. INCA.
Jabbour, E. & kantarjian, H. (2018). Chronic myeloid leukemia: 2018 update on diagnosis, therapy and monitoring. American Journal of Hematology, 93 (3), 442-459.
Khetani, A. et al. (2015). Hollow core photonic crystal fiber for monitoring leukemia cells using surface enhanced Raman scattering (SERS). Biomedical Optics Express, 6 (11), 4599-4609.
Le Roux, K. et al. (2012) A micro-Raman spectroscopic investigation of leukemic U-937 cells treated with Crotalaria agatiflora Schweinf and the isolated compound madurensine. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 95, 547-554.
Maclaughlin, C. M. et al. (2013a). Surface-enhanced Raman scattering dye-labeled Au nanoparticles for triplexed detection of leukemia and lymphoma cells and SERS flow cytometry. Langmuir, 29 (6), 1908-1919.
Maclaughlin, C. M. et al. (2013b). Evaluation of SERS labeling of CD20 on CLL cells using optical microscopy and fluorescence flow cytometry. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, 9 (1), 55-64.
Managò, S. et al. (2016). A reliable Raman-spectroscopy-based approach for diagnosis, classification and follow-up of B-cell acute lymphoblastic leukemia. Scientific Reports, 6 (1), 1-13.
Managò, S. et al. (2018). Raman detection and identification of normal and leukemic hematopoietic cells. Journal of Biophotonics, 11 (5), e201700265.
Managò, S; Zito, G. & De Luca, A. C. (2018). Raman microscopy based sensing of leukemia cells: a review. Optics & Laser Technology, 108, 7-16.
Naz, I. et al. (2019). Robust discrimination of leukocytes protuberant types for early diagnosis of leukemia. Journal of Mechanics in Medicine and Biology, 19 (6), 1950055.
Neugebauer, U. et al. (2010a). Towards detection and identification of circulating tumour cells using Raman spectroscopy. Analyst, 135 (12), 3178-3182.
Neugebauer, U. et al. (2010b). Identification and differentiation of single cells from peripheral blood by Raman spectroscopic imaging. Journal of Biophotonics, 3 (8‐9), 579-587.
Nguyen, C. T. et al. (2010). Detection of chronic lymphocytic leukemia cell surface markers using surface enhanced Raman scattering gold nanoparticles. Cancer Letters, 292 (1), 91-97.
Nicolson, F. et al. (2021). Spatially offset Raman spectroscopy for biomedical applications. Chemical Society Reviews.
Ong, Y. H.; Lim, M. & Liu, Q. (2012). Comparison of principal component analysis and biochemical component analysis in Raman spectroscopy for the discrimination of apoptosis and necrosis in K562 leukemia cells. Optics Express, 20 (20), 22158-22171.
Plouvier, S. R. & Huong, P. V. (1984). Microbial chromophore materials in circulating blood identified by laser micro Raman spectroscopy. Biorheology, 23 (s1), S345-S347.
Poplineau, M. et al. (2011). Raman microspectroscopy detects epigenetic modifications in living Jurkat leukemic cells. Epigenomics, 3 (6), 785-794
Pui, C. H.; Relling, M. V. & Downing, J. R. (2004). Acute lymphoblastic leukemia. New England Journal of Medicine, 350 (15), 1535-1548.
Rygula, A. et al. (2019). Raman imaging highlights biochemical heterogeneity of human eosinophils versus human eosinophilic leukaemia cell line. British Journal of Haematology, 186 (5), 685-694.
Silva, A. M. et al. (2018). Spectral model for diagnosis of acute leukemias in whole blood and plasma through Raman spectroscopy. Journal of Biomedical Optics, 23 (10), 107002.
Su, X. et al. (2017). Raman spectrum reveals Mesenchymal stem cells inhibiting HL60 cells growth. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 177, 15-19.
VAnna, R. et al. (2015). Label-free imaging and identification of typical cells of acute myeloid leukaemia and myelodysplastic syndrome by Raman microspectroscopy. Analyst, 140 (4), 1054-1064.
Xie, Y. et al. (2020). In situ exploring Chidamide, a histone deacetylase inhibitor, induces molecular changes of leukemic T-lymphocyte apoptosis using Raman spectroscopy. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 241, 118669.
Zhang, d. et al. (2015). Raman spectrum reveals the cell cycle arrest of Triptolide-induced leukemic T-lymphocytes apoptosis. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 141, 216-22.
Zong, C. et al. (2018). Surface-enhanced Raman spectroscopy for bioanalysis: reliability and challenges. Chemical Reviews, 118 (10), 4946-4980.
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2021 Ana Mara Ferreira Lima; Janyersson Dannys Pereira da Silva; Camila Ribeiro Daniel
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Los autores que publican en esta revista concuerdan con los siguientes términos:
1) Los autores mantienen los derechos de autor y conceden a la revista el derecho de primera publicación, con el trabajo simultáneamente licenciado bajo la Licencia Creative Commons Attribution que permite el compartir el trabajo con reconocimiento de la autoría y publicación inicial en esta revista.
2) Los autores tienen autorización para asumir contratos adicionales por separado, para distribución no exclusiva de la versión del trabajo publicada en esta revista (por ejemplo, publicar en repositorio institucional o como capítulo de libro), con reconocimiento de autoría y publicación inicial en esta revista.
3) Los autores tienen permiso y son estimulados a publicar y distribuir su trabajo en línea (por ejemplo, en repositorios institucionales o en su página personal) a cualquier punto antes o durante el proceso editorial, ya que esto puede generar cambios productivos, así como aumentar el impacto y la cita del trabajo publicado.
