Un agent de imagistică prin rezonanță magnetică bazat pe proteine detectează metastaze mici de cancer pulmonar
Un grup de cercetare multi-instituțional condus de profesorul emerit de biochimie și chimie biofizică de la Universitatea de Stat din Georgia, Jenny J. Yang, a dezvoltat o nouă clasă de agent de contrast pentru RMN bazat pe proteine, capabil să detecteze cancerul pulmonar invaziv și boala metastatică în stadii mai timpurii decât metodele imagistice convenționale.
Rezultatele acestei cercetări, publicate recent în revista Science Advances, prezintă o metodă de RMN de precizie care poate identifica tumori și metastaze de dimensiuni de până la 1 milimetru.
„Cancerul pulmonar este adesea diagnosticat doar după ce s-a răspândit, când opțiunile de tratament devin mai limitate”, a declarat Yang. „Tehnologia noastră poate detecta tumori mici și metastaze ascunse fără a expune pacienții la radiații. De asemenea, ajută la evidențierea cât de agresiv poate fi un cancer și cât de probabil este să se răspândească, reducând astfel necesitatea biopsiilor invazive.”
Cercetarea, parțial finanțată de Institutele Naționale de Sănătate, descrie un agent de contrast pentru RMN bazat pe proteine, hProCA32.Collagen, care vizează colagenul de tip I, o proteină structurală găsită în cantități crescute în tumorile pulmonare agresive și leziunile metastatice. În studiile preclinice, această tehnologie a permis cercetătorilor să detecteze și să cuantifice tumori pulmonare mici și metastaze în plămâni, glandele suprarenale și rinichi, în timp ce cartografiază caracteristicile biologice legate de invazia și progresia tumorii.
Similar cu un agent imagistic anterior dezvoltat de echipa lui Yang, care viza biomarkerul de cancer CXCR4, agentul hProCA32.Collagen vizează dezvoltarea anormală a colagenului în microambientul tumorii. Această abordare de targetare a biomarkerilor reprezintă o nouă generație de tehnologie de imagistică moleculară, destinată să îmbunătățească imaginile și să faciliteze detectarea celulelor canceroase în stadii mai timpurii de dezvoltare.
Cercetătorii au constatat că abordarea a fost deosebit de eficientă în adenocarcinoamele pulmonare agresive asociate cu anumite mutații, care sunt frecvent rezistente la terapiile actuale și predispun la răspândirea în mai multe organe.
Aceste descoperiri sunt rezultatul unei colaborări între cercetători de la Universitatea de Stat din Georgia, Universitatea Emory, Universitatea din Alabama din Birmingham și alte instituții partenere.
Echipa lui Yang de la Universitatea de Stat din Georgia, inclusiv co-autori primari Dongjun „Darren” Li și Oluwabukola „Sophia” Bamishaye, a condus dezvoltarea agentului de contrast țintit pe colagen și a metodologiei de RMN de precizie, studiile imagistice fiind realizate la Facilitatea de Imagistică Avansată pentru Translație (ATIF) a Universității de Stat din Georgia.
Cercetătorii de la Universitatea Emory, inclusiv co-autor corespunzător Wei Zhou de la Institutul Winship de Cancer, au contribuit cu modele de cancer și expertiză în biologia cancerului și cercetarea translațională, în timp ce colaboratorii de la UAB au oferit expertiză în fizica imagisticii și analize imagistice suplimentare. Studiul a fost condus în mod comun de Yang și Zhou.
„Această descoperire a fost posibilă datorită unei colaborări strânse între Universitatea de Stat din Georgia și Universitatea Emory, aducând împreună expertiză complementară în imagistica avansată și biologia cancerului”, a declarat Zhou.
Prin combinarea tehnologiei inovatoare de imagistică cu modele sofisticate ale metastazei cancerului, cercetătorii au reușit să vizualizeze cancerul pulmonar invaziv și răspândirea acestuia către alte organe în stadii mult mai timpurii decât era posibil anterior.
Dincolo de diagnostic, aceste descoperiri ar putea avea implicații importante pentru tratamentele personalizate în cancer. Prin facilitarea vizualizării remodelării colagenului în tumorile primare și metastatice, tehnologia ar putea în cele din urmă să ajute la identificarea pacienților cu risc ridicat, să ghideze selecția tratamentului și să monitorizeze răspunsul la terapie de-a lungul timpului.
„Aceasta este o schimbare radicală pentru diagnosticul cancerului și medicina de precizie”, a spus Yang. „Pentru prima dată, am demonstrat că RMN-ul de precizie poate detecta tumori mici și metastaze în întregul corp fără a folosi radiații dăunătoare, oferind în același timp indicii importante despre agresivitatea comportamentului cancerului.”
Avansarea tehnologiei către utilizarea clinică este sprijinită de InLighta Biosciences, o companie de biotehnologie fondată de Yang, care a licențiat proprietăți intelectuale conexe de la Universitatea de Stat din Georgia. Sprijinită parțial prin fonduri NIH, SBIR și STTR, compania lucrează pentru a dezvolta agenți de diagnostic și terapeutici bazați pe proteine de nouă generație către dezvoltarea clinică. În prezent, cercetătorii lucrează, de asemenea, pentru a pregăti o cerere de nou medicament investigational (IND) la Administrația pentru Alimente și Medicamente din SUA pentru a începe testarea clinică a tehnologiei.
