PET/MRS iperpolarizzato simultaneo [1-13C]piruvato e 18F-FDG in pazienti oncologici

L'imaging PET con 18F-FDG è un metodo consolidato per la valutazione non invasiva dell'accumulo di glucosio intracellulare. 18F-FDG PET è utilizzato in molte applicazioni con la diagnosi e la stadiazione di pazienti affetti da cancro come una delle indicazioni primarie. Una volta interiorizzato nella cellula, il 18F-FDG viene fosforilato nel 18F-FDG-6-fosfato metabolicamente inattivo. Pertanto non è possibile determinare cosa succede ai metaboliti del glucosio a valle. In particolare, non è possibile determinare la conversione in lattato, che è sovraregolata in molti tumori. La sovraregolazione della conversione del lattato nei tumori, anche in presenza di ossigeno, è nota come effetto Warburg.

Il [1-13C]piruvato iperpolarizzato MRS rende possibile aggirare questa limitazione. La tecnica rende possibile seguire il destino a valle dell'intermedio della glicolisi, il piruvato, e in particolare rende possibile misurare in modo non invasivo e in tempo reale la conversione glicolitica del piruvato in lattato come misura diretta dell'effetto Warburg .

Quando si utilizza uno scanner PET/MR, è possibile misurare contemporaneamente l'afflusso di glucosio con 18F-FDG e la conversione del piruvato in lattato con piruvato iperpolarizzato [1-13C]. In questo modo, le due modalità forniscono informazioni complementari sul metabolismo del glicosio in vivo.

Il progetto prospettico di fase 2a includerà fino a 15 pazienti con diagnosi di cancro al seno o neoplasie neuroendocrine gastro-entero-pancreatiche (GEP-NEN) di tutti i gradi (G1, G2, G3). L'obiettivo è dimostrare la fattibilità dell'acquisizione simultanea di imaging iperpolarizzato [1-13C]piruvato MRS e 18F-FDG PET in uno scanner PET/MR in pazienti oncologici per consentire misurazioni simultanee del piruvato tumorale complessivo- parametri di conversione in lattato su MRS e afflusso di glucosio con 18F-FDG su PET.

Ai pazienti inclusi viene iniettata una dose standard di 18F-FDG radioattivo. La successiva acquisizione PET dinamica viene eseguita per un massimo di 90 minuti dopo l'iniezione su un'area di interesse che copre lesioni tumorali pre-specificate. Viene eseguita la risonanza magnetica anatomica regionale (MRI), comprese le immagini pesate in diffusione (DWI) e le immagini con contrasto migliorato (DCE). La MRS/MRSI viene eseguita dopo l'iniezione(i) di [1-13C]piruvato iperpolarizzato.

Quando disponibili, verranno raccolti campioni di tessuti tumorali resecati da campioni chirurgici o biopsie ottenute in relazione a procedure cliniche di routine e verranno eseguite analisi di enzimi e marcatori del metabolismo glicolitico ex vivo e confrontate con i dati in vivo da PET/MRS.