Nuova tecnica Immagini Tumor Vessel leakiness prevedere Breast Cancer Chemotherapy Outcome

Maggio 22, 2016 Admin Salute 0 2
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Prevedere l'efficacia di chemioterapia potrebbe salvare migliaia di persone provenienti da tossicità inutili e spesso difficili effetti collaterali dei trattamenti.

In uno studio pubblicato nel numero di febbraio della rivista Radiology, i ricercatori descrivono una tecnica per la determinazione del "leakiness" dei vasi sanguigni tumorali con una semplice unità di mammografia digitale. I ricercatori hanno progettato capsule nanometriche contenenti un mezzo di contrasto che possono perdere solo in tumori con i vasi sanguigni che crescevano e quindi perde. La quantificazione basata mammografia-digitale di "leakiness" è strettamente correlata alla capacità di un agente chemioterapico clinicamente approvato per entrare nel tumore, consentendo ai ricercatori di prevedere l'efficacia terapeutica dell'agente.




"Abbiamo sviluppato un modo quantitativo per misurare la permeabilità dei vasi sanguigni, che è direttamente legati alla quantità di farmaco che arriva al cancro e, a sua volta determina l'efficacia", ha detto Ravi Bellamkonda, un professore del Coulter Dipartimento di Wallace H. Ingegneria Biomedica presso la Georgia Tech e Emory University. "Semplicemente misurare quanto mezzo di contrasto quanto raggiunge il tumore, possiamo prevedere quanto di un chemioterapico clinicamente approvato raggiungerà il tumore, consentendo ai medici di personalizzare la dose e predire l'efficacia."

In alcuni casi, un farmaco chemioterapico non può essere efficace nel trattamento del tumore, ma questa nuova tecnica permette oncologi di indagare altre droghe prima in quanto sanno che il farmaco sta raggiungendo il tumore. Gli studi sono in corso per determinare se la mammografia può prevedere la dose ottimale di una vasta gamma di chemioterapici cancro al seno.

Bellamkonda e Coulter Dipartimento borsista postdottorato Efstathios Karathanasis collaborato a questo studio con Ioannis Sechopoulos, un assistente professore di radiologia presso Emory University; Andrew Karellas, un ex professore della Emory University Winship Cancer Institute attualmente presso la University of Massachusetts Medical School; e Ananth Annapragada, professore associato di scienze dell'informazione sanitaria presso l'Università del Texas, Houston. Il progetto è stato finanziato dalla National Science Foundation e la Georgia Cancer Coalition.

Per lo studio, una lunga circolanti su scala nanometrica liposomiale capsula piena di agenti di contrasto iodati è stato iniettato in topi con sei giorni di età tumori del cancro al seno. Per i prossimi tre giorni, i ricercatori hanno raccolto immagini mammografiche digitali degli animali e hanno confrontato i valori di intensità di grigio pre e post-iniezione per studiare la dinamica di come il mezzo di contrasto accumulato nel tumore nel corso del tempo.

"Durante il corso di tre giorni, alcuni tumori hanno mostrato un rapido e significativo aumento della luminosità dell'immagine, cioè l'agente di contrasto stava accumulando nel tumore, mentre altri tumori hanno mostrato un aumento lento e basso", ha detto Bellamkonda, che è anche una Georgia Cancer Coalition Distinguished Scholar.

Mentre la luminosità dei tumori nelle immagini cambiata significativamente, senza variazioni sono state osservate in aree non tumorali o nei tumori di animali che non ricevono l'agente di contrasto. Subito dopo la formazione immagine è stata completata e la permeabilità di ciascun recipiente cancro individuale è quantificato, gli animali sono stati iniettati per via endovenosa con un farmaco chemioterapico clinicamente approvato, doxorubicina liposomiale.

I risultati hanno mostrato che il farmaco chemioterapico rallentato l'avanzamento del tumore. La variabilità assorbimento del mezzo di contrasto dai tumori, come misurato durante le sessioni di imaging di tre giorni, purché una prognosi accurata dell'effetto della doxorubicina liposomiale sul tasso di crescita tumorale.

"Quando abbiamo tracciato il tasso di crescita del tumore dopo il trattamento contro l'intensità di leakiness, c'è stata una correlazione significativa e forte", ha osservato Bellamkonda. "I tumori in cui il nanocarrier fuoriuscito ed accumulati più nei tumori durante la prova iniziale di tre giorni sono stati quelli che hanno risposto meglio al trattamento."

Per verificare che i cambiamenti di intensità nelle immagini sono stati causati dalla nanocarrier e non variazioni endogeni nel tessuto tumorale, sonde liposomiali contrassegnati con un colorante fluorescente sono state iniettate in animali. Osservando sezioni istologiche di tumore, i ricercatori hanno dimostrato che la posizione della maggiore luminosità dell'immagine e il colorante fluorescente erano uguali.

"Questo studio ha dimostrato che una maggiore diffusione della sonda da parte del tumore relativa a leakier vascolarizzazione e ha suggerito un risultato migliore terapeutico della doxorubicina liposomiale", ha detto Bellamkonda. "Imaging l'integrità del sistema vascolare del tumore come questo può consentire il trattamento del cancro di essere pazienti più paziente-specifici e potenzialmente di ricambio da chemioterapia, se non sta per essere efficace."

Mentre l'obiettivo dello studio riportato sulla rivista non era di indurre la regressione del tumore, i ricercatori intendono studiare se le sonde liposomiali possono essere utilizzati per questo scopo nel futuro. Per sviluppare ulteriormente e commercializzare queste sonde multifunzionali, Bellamkonda e Annapragada fondato una start-up chiamata Marval Biosciences, Inc.

I ricercatori vogliono anche verificare se la permeabilità del sistema vascolare del tumore rappresenta un parametro che è utile per la diagnosi clinica o la caratterizzazione del tumore.

"Vogliamo studiare le basi molecolari per vasi sanguigni leakiness", ha detto Bellamkonda. "Vogliamo capire perché non c'è variazione di permeabilità e la chemioterapia efficacia tra gli individui con tumori dello stesso tipo, dimensione e stadio."

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