Aplicação da espectroscopia vibracional em pacientes com câncer de endométrio

Abstract

Introdução: o câncer de endométrio (CE) é a segunda neoplasia genital mais frequente em mulheres. Nas últimas décadas, ocorreu um aumento global da incidência. Até o momento não existe consenso na literatura de qual é o método diagnóstico padrão ou protocolo de investigação mais preciso. A espectroscopia vibracional, pelos métodos Infravermelho (IV) e Raman, são técnicas bioanalíticas capazes de avaliar amostras sanguíneas. Objetivo: Avaliar a acurácia da espectroscopia vibracional (IV e Raman) aliada a métodos quimiométricos em amostras de plasma sanguíneo para o diagnóstico do câncer de endométrio. Métodos: O estudo avaliou 56 participantes pós-menopausa, 18 no grupo neoplasia, 23 no grupo pólipo endometrial e 15 no grupo controle. As amostras analisadas pela espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) foram combinadas à análise discriminante linear (LDA) e algoritmos genéticos (GA) na faixa espectral de 1800cm-1 e 900cm-1. A análise da espectroscopia Raman avaliou 27 das 56 participantes pós-menopausa, 8 no grupo neoplasia, 9 no grupo pólipo endometrial e 10 no grupo controle. Foram avaliados dois espectros para cada paciente. Os dados obtidos pela espectroscopia Raman foram previamente tratados e aplicado o modelo de Modelagem Independente de Classe por Analogia Suave Baseada em Dados (DD-SIMCA). Os resultados das classificações foram apresentados através da sensibilidade e especificidade. Resultados: As variáveis 912, 948, 1061, 1186, 1259, 1542, 1574 e 1794 cm-1 foram indicadas pelo método como modos vibracionais que mais apresentaram peso na classificação das amostras a partir das análises de FTIR. Nas análises do FTIR o grupo neoplasia mostrou uma sensibilidade e especificidade de 83% e 100%, respectivamente; o grupo pólipo endometrial mostrou uma sensibilidade e especificidade de 100% e 91%, respectivamente; e o grupo controle, mostrou uma sensibilidade e especificidade de 80 e 92%, respectivamente. As análises Raman demonstraram uma sensibilidade de 100% e uma especificidade de 87,5% ao diferenciar CE e controle. Conclusão: os resultados da pesquisa indicaram alta acurácia diagnóstica da espectroscopia vibracional no diagnóstico do câncer do endométrio no plasma sanguíneo.

Abstract: Introduction: Endometrial cancer is the second most common genital neoplasia in women. In recent decades, there has been a global increase in its incidence. To date, there is no consensus in the literature regarding the most accurate standard diagnostic method or investigation protocol. Vibrational spectroscopy, through Infrared and Raman methods, is a bioanalytical technique capable of evaluating blood samples. Objective: To evaluate the accuracy of vibrational spectroscopy (infrared and Raman) combined with chemometric methods in blood plasma samples to diagnose endometrial cancer. Methods: The study evaluated 56 postmenopausal participants, with 18 in the neoplasia group, 23 in the endometrial polyp group, and 15 in the control group. The samples analyzed by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy were combined with linear discriminant analysis (LDA) and genetic algorithms (GA) in the spectral range of 1800 cm-1 to 900 cm-1. The Raman spectroscopy analysis evaluated 27 of the 56 postmenopausal participants, with 8 in the neoplasia group, 9 in the endometrial polyp group, and 10 in the control group. Two spectra were evaluated for each patient. The data obtained from the Raman spectroscopy were previously treated, and the Data-Driven Soft Independent Modeling of Class Analogy (DD-SIMCA) model was applied. The classification results were presented through sensitivity and specificity. Results: The variables 912, 948, 1061, 1186, 1259, 1542, 1574, and 1794 cm-1 were indicated by the method as the vibrational modes with the highest weight in the classification of samples based on FTIR analyses. In the FTIR analyses, the neoplasia group showed a sensitivity and specificity of 83% and 100%, respectively; the endometrial polyp group showed a sensitivity and specificity of 100% and 91%, respectively; and the control group showed a sensitivity and specificity of 80% and 92%, respectively. Raman analyses demonstrated a sensitivity of 100% and a specificity of 87.5% in differentiating cancer group and control group. Conclusion: The research results indicate the high diagnostic accuracy of vibrational spectroscopy in diagnosing endometrial cancer in blood plasma.