Valutazione integrata del rischio radiografico e metabolomico nei pazienti con malattie polmonari interstiziali (IRM-ILD)

Le malattie polmonari interstiziali (ILD) sono un gruppo di disturbi polmonari cronici e progressivi. L'ILD più comune è la fibrosi polmonare idiopatica (IPF) con una sopravvivenza media compresa tra 2,5 e 5 anni dopo la diagnosi. Il termine fibrosi polmonare significa cicatrizzazione del tessuto polmonare ed è la causa del peggioramento della mancanza di respiro. L'IPF può colpire frequentemente il tessuto tra le sacche d'aria nel polmone chiamato interstizio e molte altre aree del polmone (vasi sanguigni e vie di passaggio dell'aria). Una diagnosi precoce di ILD è un prerequisito per migliori risultati a lungo termine. Tuttavia, il rilevamento della malattia e la valutazione della progressione dipendono da molte influenze variabili dell'ospite e dell'ambiente. Di conseguenza, i pazienti con ILD vengono spesso diagnosticati erroneamente all'inizio del processo patologico. Inoltre, i pazienti con diagnosi di ILD hanno diversi decorsi della malattia e prevedere quale paziente è a rischio di progressione è un problema impegnativo. Sono in fase di sviluppo molti approcci di medicina personalizzata, ma nella pratica clinica mancano biomarcatori disponibili. I biomarcatori derivano da una nuova tecnica sperimentale chiamata metabolomica che sta diventando ampiamente utilizzata in medicina e biologia per studiare gli organismi viventi. Il metodo misura i livelli di un gran numero di piccole molecole presenti in natura (chiamate metaboliti) presenti nel sangue, nella saliva, nel respiro e nei tessuti. Il modello, o l'impronta digitale, dei metaboliti nei campioni umani può essere utilizzato per conoscere la salute di un organismo e forse consentire ai medici di diagnosticare, trattare e seguire il progresso di malattie specifiche. I modelli clinici e funzionali mancano della capacità predittiva di rilevare i pazienti a rischio di progressione della malattia. Pertanto, è urgente sviluppare modelli di previsione accurati per la diagnosi delle malattie e valutare gli effetti del trattamento.

L'imaging della ventilazione derivata dalla TC (CT-V) include l'imaging quantitativo della funzione polmonare e l'imaging della compliance polmonare. CT-V è una nuova tecnica basata sull'elaborazione delle immagini che utilizza la modellazione matematica e il calcolo scientifico per raccogliere i cambiamenti nei volumi del tessuto polmonare durante il ciclo respiratorio. Beaumont sta attualmente utilizzando CT-V per la pianificazione della radioterapia. CT-V produce una mappa 3D completa della ventilazione/respirazione, ha una migliore risoluzione dell'immagine, fornisce informazioni di imaging misurabili pertinenti e non richiede un agente di contrasto. Pertanto, è possibile derivare informazioni anatomiche e funzionali ad alta risoluzione utilizzando CT-V.

Per comprendere meglio i cambiamenti funzionali e radiografici osservati nei pazienti con ILD, è necessario esaminare ulteriormente i cambiamenti a valle che si verificano a livello di proteine ​​e metaboliti. La metabolomica fornisce una "istantanea" nel tempo di tutti i metaboliti presenti in un campione biologico. Le proteine ​​da sole o integrate con altri sistemi, sono uno strumento particolarmente informativo per comprendere la biologia della malattia nei pazienti con ILD. L'utilizzo di una piattaforma di metabolomica non mirata e la profilazione del siero e del respiro dei pazienti determinerà se è possibile identificare biomarcatori aggiuntivi o più robusti della malattia e, in in combinazione con la valutazione delle differenze di ventilazione regionale attraverso CT-V, fornirà una migliore comprensione del processo patologico e aiuterà ulteriormente con una prognosi accurata.

I partecipanti che hanno acconsentito allo studio e soddisfano tutti i criteri di inclusione e nessuno dei criteri di esclusione avranno una TC completa di inspirazione ed espirazione e due scansioni 4D-CT sotto due diverse pressioni (5 e 10 cm di acqua), ad eccezione dei soggetti sani volontari. Avranno il loro respiro profilato utilizzando la piattaforma Owlstone e il siero raccolto per i test di metabolomica entro un periodo di una settimana. Ai partecipanti verrà chiesto di astenersi dal fumare un giorno prima della data dello studio. Tutti i campionamenti relativi allo studio saranno effettuati in un'unica visita, se possibile e, se non possibile, tutte le procedure e i campioni dello studio saranno raccolti entro un periodo di una settimana.

La progressione della malattia sarà valutata utilizzando la revisione del grafico nei prossimi 24 mesi per valutare lo standard di valutazione della funzione polmonare di cura e le corrispondenti caratteristiche TC ricoveri respiratori e mortalità.