Magnetresonanz und optische Bildgebung von dystrophischen und beschädigten Muskeln

Das übergeordnete Ziel dieses Vorschlags ist die Validierung des Potenzials optischer Bildgebungstechniken zur Erkennung und Quantifizierung von Muskelschäden in einer Population, die von Duchenne-Muskeldystrophie, einer Muskelschwundkrankheit, betroffen ist, und in einer gesunden Population, die vorübergehende Muskelschäden erlitten hat aus einem Übungseingriff.

Duchenne-Muskeldystrophie ist eine unerbittlich fortschreitende degenerative Muskelschwundkrankheit, die klinisch durch fortschreitende Muskelschwäche, Verlust der Gehfähigkeit und vorzeitige Sterblichkeit gekennzeichnet ist. Derzeit gibt es kein bekanntes Heilmittel, und Behandlungen, von denen Patienten mit Duchenne-Muskeldystrophie profitieren, sind begrenzt. Neue Ansätze wie Zelltherapie, Gentransfer und pharmakologische Interventionen haben in Tiermodellen und Studien am Menschen vielversprechende Ergebnisse mit großem Potenzial für die Entwicklung wirksamer therapeutischer Behandlungen gezeigt. Eine der größten Einschränkungen beim Testen dieser Interventionen; Jedoch. ist der Mangel an wirksamen Methoden zur Überwachung von Zell- und Gewebeveränderungen, die bei der Reaktion auf eine Therapie stattfinden. Die Fähigkeit, zell- und gewebespezifische Veränderungen in geschädigten Muskeln in Echtzeit, nicht-invasiv, wiederholt, ohne Exposition gegenüber schädlichen Strahlungen, mit minimalem Unbehagen für den Patienten und zu niedrigen Betriebskosten zu bestimmen, würde einen hohen Durchsatz und eine schnellere Untersuchung potenzieller Therapien ermöglichen.

Die vorgeschlagene Studie konzentriert sich auf die Entwicklung optischer Bildgebungstechnologien im nahen Infrarot-Wellenlängenbereich, um geschädigtes von normalem Muskelgewebe zu unterscheiden. Nahinfrarotlicht (700–900 nm) hat die Fähigkeit gezeigt, tief durch biologisches Gewebe, Haut und Muskel ohne nennenswerte Abschwächung oder Eigenfluoreszenz einzudringen.

Die Forscher gehen davon aus, dass die mit Indocyaningrün verstärkte optische Bildgebung verwendet werden kann, um belastungsinduzierte akute Muskelschäden bei gesunden Personen und geschädigten Muskeln sowie bei Jungen mit Duchenne-Muskeldystrophie darzustellen. Es wird erwartet, dass diese Arbeit den Bedarf an bildgebenden Biomarkern decken kann, die Zellschäden, Muskelperfusion und Arzneimittelabgabe überwachen und quantifizieren – nicht-invasiv, unter Verwendung von gutartigem Licht, wiederholt und in Echtzeit, mit der Absicht, das Testen zu beschleunigen Wirksamkeit in klinischen Studien für neuromuskuläre Erkrankungen. Die Studie soll die Fähigkeit der optischen Bildgebung als zuverlässiges, sicheres, relativ kostengünstiges und einfaches Instrument zur Erkennung und Quantifizierung von Muskelschäden bestimmen. Die Forscher gehen davon aus, dass diese Art von Bildgebungsverfahren klinisch nützliche Informationen für diagnostische und prognostische Zwecke bei Patienten mit neuromuskulären Erkrankungen, insbesondere bei Jungen mit Duchenne-Muskeldystrophie, liefern wird.