Zucchero aiuta gli scienziati a trovare e valutare i tumori della prostata

Aprile 15, 2016 Admin Salute 0 3
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Una forma naturale di zucchero potrebbe offrire un nuovo modo, non invasivo per precisione tumori immagini e potenzialmente vedere se il farmaco è efficace il cancro, per mezzo di una nuova tecnologia di imaging sviluppata presso UC San Francisco in collaborazione con GE Healthcare.

La tecnologia utilizza un composto chiamato piruvato, che viene creato quando il glucosio rompe nel corpo e che fornisce normalmente energia alle cellule. Nel cancro, tuttavia, piruvato è più frequentemente convertito in un composto diverso, noto come lattato. Precedenti studi su animali hanno dimostrato che gli scienziati potrebbero monitorare i livelli di piruvato che viene convertito in lattato tramite risonanza magnetica (MRI), utilizzando una tecnologia chiamata iperpolarizzazione e iniettare la piruvato iperpolarizzato nel corpo. La quantità di lattato prodotto e tasso di conversione ha consentito ai ricercatori di rilevare con precisione i limiti di tumore di un topo, identificare quali tipi di cancro sono stati più aggressivi e tenere traccia primi cambiamenti biochimici come i tumori hanno risposto ai farmaci, molto prima che si sono verificati cambiamenti fisici.

Ora, uno studio di 31 pazienti eseguito da scienziati della UCSF ed i loro collaboratori di GE Healthcare ha dimostrato che la tecnologia è sicura negli esseri umani e rileva efficacemente i tumori in pazienti con carcinoma della prostata. I risultati sono apparsi on-line in 14 agosto 2013, numero di Science Translational Medicine.




Mentre questo primo-in-umano studio è stato progettato per identificare un dosaggio sicuro e verificare l'efficacia, che pone le basi per l'utilizzo della tecnologia per diagnosticare una varietà di tumori e monitorare il trattamento non invasivo, senza effettuare biopsie ripetute.

"Ora abbiamo una dose sicura per i pazienti - che era il nostro obiettivo primario", ha detto Sarah J. Nelson, PhD, professore UCSF di radiologia e direttore del Laboratorio Surbeck di Advanced Imaging presso UCSF, che era l'autore principale dello studio e ha portato un team eterogeneo su questo progetto.

"In modelli animali, la quantità di lattato nel corso piruvato è direttamente correlata alla aggressività del tumore. Abbiamo anche un sacco di dati che mostrano è ridotta nei tumori dopo il trattamento," ha detto. "Si tratta di una molecola molto onnipresente che sarà importante in sartoria trattamenti specifici individui."

Il cancro della prostata è la forma più comune di cancro, con più di 200.000 nuovi casi segnalati ogni anno negli Stati Uniti, secondo il Centers for Disease Control and Prevention. Il maggiore uso di antigene prostatico specifico (PSA) livelli per gli uomini di screening è stato ampiamente riconosciuto come aver individuato più pazienti con carcinoma della prostata in un precedente, e potenzialmente più curabile, stage. Molti di questi tumori sono a crescita lenta, ma è difficile prevedere che quelle sono.

Per un oncologo, questo in tempo reale di immagini in grado di fornire un feedback immediato su se un paziente deve continuare la sorveglianza attiva del tumore o di proseguire il trattamento, e anche se la terapia funziona, sia durante il trattamento standard o in una sperimentazione clinica.

"Ci sono dei rischi naturali in qualsiasi trattamento per il cancro alla prostata, tra cui la radioterapia e la chirurgia. Tali rischi possono avere un enorme impatto sulla qualità della vita del paziente", ha detto UCSF oncologo Eric Small, MD, un co-autore sulla carta, UCSF professore di medicina e di urologia, e vice direttore del UCSF Helen Diller Famiglia Comprehensive Cancer Center. "Questa tecnologia comincia a darci la possibilità di valutare con maggiore precisione l'entità e il rischio di cancro reale di un singolo paziente, che è assolutamente fondamentale, ma fino ad ora è in gran parte un bisogno medico non soddisfatto."

Nello studio di ricerca clinica, che ha avuto inizio nel dicembre 2010, i ricercatori hanno etichettati piruvato con il carbonio-13 e iniettato questo "piruvato iperpolarizzato" agente di imaging in 31 pazienti affetti da cancro alla prostata nel UCSF Medical Center e UCSF Helen Diller Famiglia Comprehensive Cancer Center. Il team ha poi usato una risonanza magnetica per seguire piruvato e la sua conversione in lattato nella prostata. Come in studi precedenti nei topi, i segnali alti, più intensi indicato una più rapida conversione in lattato, possibilmente un segno di cancro più aggressivo. Al contrario, non vi era la conversione molto limitata rilevato nella prostata normale.

Lo studio volutamente concentrato su pazienti con tumori a basso grado che non avevano ancora ricevuto il trattamento, per identificare il dosaggio sicuro e appropriato di piruvato necessario. Studi futuri potranno usare la tecnologia per valutare l'efficacia della terapia del cancro di un paziente in contrazione loro tumore - conoscenze che permetterà ai medici di valutare il dosaggio di chemioterapia necessario su base individuale.

Mentre il potenziale utilizzo commerciale è ancora cinque a 10 anni di distanza, il team di UCSF ha ricevuto sovvenzioni per estendere la tecnologia per gli studi in pazienti con tumori del cervello, seno, fegato, linfonodi, pancreas e della prostata. GE Healthcare ha sviluppato apparecchiature per elaborare il piruvato iperpolarizzato in un ambiente meno tecnica, consentendo un ampio studio clinico in futuro.

Il progetto è stato finanziato attraverso l'Istituto Nazionale di Biomedical Imaging e Bioingegneria (sovvenzioni NIH R01 EB007588 e R21 EB005363). Il polarizzatore e costi degli studi paziente 13C sono stati sostenuti con finanziamenti GE Healthcare. Alcuni dei metodi di acquisizione MRI sono stati brevettati; Gli autori dichiarano assenza di altri interessi in competizione.

Ulteriori UCSF co-autori del progetto includono John Kurhanewicz, Daniel B. Vigneron, Peder EZ Larson, Andrea L. Harzstark, Marcus Ferrone, Mark van Criekinge, Jose W. Chang, Robert Bok, Ilwoo Parco, Galen Reed, Lucas Carvajal, Pamela Munster, e Vivian K. Weinberg. Ulteriori co-autori includono Jan Henrik Ardenkjaer-Larsen, Albert P. Chen, Ralph E. Hurd, Liv-Ingrid Odegardstuen, James Tropp e Jonathan A. Murray da General Electric Healthcare, Waukesha, WI; e Fraser J. Robb, da USA Instruments, Inc., Aurora, OH.

Risultati completi e autore contributi possono essere trovati nel documento, metabolica immagini dei pazienti con carcinoma della prostata utilizzando iperpolarizzato [1-13C] piruvato. Sci. Trad. Med. 5, 198ra108 (2013).

Questi concetti sono ancora in fase di sperimentazione e non essere messi in vendita, né sono stati liquidati o approvato dalla FDA per la disponibilità commerciale.

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