Resonancia magnética con 13C hiperpolarizada y metabolómica para eventos adversos relacionados con el sistema inmunológico (DNP_irAE)

Los eventos adversos relacionados con el sistema inmunológico (IRAE) se han convertido en desafíos clínicos con el aumento exponencial del uso de inhibidores de puntos de control inmunológico (ICI) en oncología médica. Los irAE pueden ser fulminantes y mortales y requieren un tratamiento personalizado. Se necesita con urgencia una predicción temprana y una categorización precisa del riesgo de los irAE para adaptar el tratamiento de los pacientes. El metabolismo de la glucosa en el bazo puede reflejar la actividad inmune y se ha utilizado para predecir la respuesta tumoral a los ICI. Dado que el mecanismo subyacente de los irAE es similar a la respuesta tumoral de los ICI, el metabolismo esplénico es un biomarcador potencial para los irAE.

Este proyecto es novedoso porque tiene como objetivo investigar los irAE desde la perspectiva del metabolismo mediante la integración de 13C-MRI hiperpolarizado (HP), metabolómica y huellas dactilares por resonancia magnética (MRF). HP 13C-MRI es una nueva técnica de imágenes dinámicas en tiempo real, no invasiva, que se utiliza para detectar el flujo metabólico in vivo. La polarización nuclear dinámica (DNP) es una técnica de hiperpolarización que aumenta la señal de las sondas marcadas con 13C hasta 50.000 veces. Con DNP, el piruvato [1-13C] se puede utilizar para investigar diversas vías metabólicas, incluida su conversión en lactato (glucólisis anaeróbica), alanina (transaminación) y bicarbonato (marcador indirecto del ciclo de TCA). Estas alteraciones metabólicas específicas se han utilizado para caracterizar las funciones de las células inmunitarias; por lo tanto, también pueden reflejar la actividad inmune esplénica en pacientes con irAE. Además, los análisis metabolómicos basados ​​en RMN del suero y la orina de los pacientes proporcionarán una visión más global de los cambios metabólicos de todo el cuerpo humano. Además, las alteraciones metabólicas observadas pueden traducirse en propiedades tisulares multiparamétricas obtenidas mediante MRF.

El investigador diseña un proyecto de 3 años con un diseño de estudio observacional de asignación de dos grupos no aleatorizado. Esta investigación incluirá 30 pacientes con cáncer que recibirán ICI. Veinte pacientes que experimentan irAE en fase aguda (grado 2 o superior) y 10 pacientes que no experimentan irAE después de 14 semanas de tratamiento serán reclutados para este estudio institucional prospectivo único. Una junta inmuno-oncológica multidisciplinaria dedicada examinará a los pacientes que desarrollen irAE, que incluyen colitis, endocrinopatía, hepatitis, neumonitis y toxicidad cutánea. El diagnóstico de los irAE está determinado por la historia clínica, los valores de laboratorio, las imágenes estándar de atención y las características histopatológicas cuando es necesaria una biopsia. Los participantes elegibles para este estudio se someterán a exámenes de investigación que incluyen HP 13C-MRI, metabolómica y MRF.

El investigador plantea la hipótesis de que la actividad inmune del bazo interrogada con HP 13C-MRI puede predecir la aparición de irAE. Además, el nivel de alteraciones metabólicas esplénicas basadas en HP 13C-MRI se correlacionará con la gravedad clínica de los irAE, lo que proporcionará una categorización de riesgo adicional para los irAE. Además, al establecer la información metabólica y las características del tejido obtenidas por MRF, los cambios dinámicos de la actividad inmune pueden monitorearse mediante las propiedades cuantificables y reproducibles del tejido. Finalmente, al combinar HP 13C-MRI y la metabolómica, el investigador tendrá una mejor comprensión de la fisiopatología de los irAE desde la perspectiva del metabolismo, lo que puede conducir al desarrollo de una nueva terapia.