Zaawansowane spersonalizowane leczenie przeciwdepresyjne z wykorzystaniem PET/MRI

Cel 1: Określenie markera skuteczności SSRI przed leczeniem za pomocą pozytonowej tomografii emisyjnej (PET). Mając na celu zmniejszenie obciążenia MDD, wiele badań oceniało przydatność 18F-2-fluoro-2-dezoksy-D-glukozy, fluorodeoksyglukozy (FDG) - PET w przewidywaniu leczenia przeciwdepresyjnego. Jednak ze względu na ograniczenia wymienione powyżej nie ma zgody co do tego, które regiony mózgu są predyktorami skuteczności leczenia. Oprócz pełnienia roli biomarkera skuteczności SSRI, dopiero ostateczne określenie tych regionów zapewni wgląd w patofizjologię depresji, pomoże odkryć mechanizm działania SSRI i pomoże w poszukiwaniu nowych terapii. Na podstawie wstępnych danych badaczy i innych, podobnych badań, badacze postawili hipotezę, że wywołana przez SSRI zmiana w skali oceny depresji Hamiltona (deltaHDRS) będzie skorelowana z szybkością metabolizmu glukozy przed leczeniem (MRGlu, określoną ilościowo za pomocą analizy krwi tętniczej) w trzech potencjalne regiony: (1) śródmózgowie, (2) prawa przednia wyspa i/lub (3) lewa brzuszna kora przedczołowa.

Cel 2: Wyizolowanie neurobiologicznej podstawy Kryteriów Domeny Badawczej „Utrata” (RDoc) i zmiany związanej z leczeniem. Korzystając z analizy czynnikowej HDRS, badacze wykazali wcześniej, że kryteria „utraty” RDoC są istotnie skorelowane z MRGlu w obszarach kory czołowej. Badacze stawiają zatem hipotezę, że zmiana MRGlu (przed i po leczeniu) w tych regionach będzie skorelowana z poprawą objawów, szczególnie w przypadku objawów „utraty”. W ramach eksploracyjnego rozszerzenia badacze określą, czy te zmiany są specyficzne dla leczenia (tj. SSRI czy placebo). Potwierdzenie hipotezy sugeruje ukierunkowany mechanizm działania i stanowi znaczący krok naprzód w precyzyjnym leczeniu. Jeśli zmiany regionalne w MRGlu nie są skorelowane z poprawą w tej kategorii RDoC, sugeruje to, że zmiany wywołane przez SSRI (lub placebo) mogą być efektem końcowym, który należy dalej zbadać.

Cel 3: Walidacja nieinwazyjnej pełnej kwantyfikacji MRGlu przy użyciu równoczesnej oceny. Pełne oznaczenie ilościowe MRGlu mózgu za pomocą FDG (jak przeprowadzono w tym badaniu) wymaga pomiaru FDG w osoczu tętniczym (funkcja wejściowa) z wprowadzenia cewnika tętniczego i analizy krwi. Ta kosztowna i inwazyjna procedura stwarza barierę dla powszechnego stosowania PET. Badacze opracowali innowacyjną metodę jednoczesnej oceny (SimE) informacji wejściowych i miar wyniku PET (np. MRGlu). SimE w pełni określa ilościowo MRGlu mózgu bez konieczności stosowania cewnika tętniczego. W przypadku FDG dane badaczy sugerują, że SimE zastosowany z pojedynczą próbką żylną może zapewnić dokładne wyniki. Badacze wysuwają ponadto hipotezę, że próbkę żylną można całkowicie zastąpić danymi z badań (np. wstrzykniętą dawką) i danymi biometrycznymi (np. powierzchnia ciała, wskaźnik beztłuszczowej masy ciała). Korzystając z dwóch różnych podejść (imputacja statystyczna i fizjologiczne modelowanie parametryczne) oraz wcześniej zebranych danych, badacze będą szkolić SimE w zakresie dokładnej oceny ilościowej w przypadku braku danych dotyczących krwi. Bogate dane zebrane w tym badaniu będą następnie stanowić solidny punkt odniesienia dla walidacji podejścia SimE.

Cel 4: Zatwierdzenie nieinwazyjnych szacunków radioaktywności plazmy z nowatorskiego skanera mini-pozytonowej tomografii emisyjnej (miniPET). Równolegle z rozwojem SimE (algorytm/oprogramowanie) badacze będą testować nieinwazyjną metodę analizy osocza przy użyciu sprzętu. Stężenie FDG będzie mierzone na nadgarstku, ramieniu, kostce lub nodze za pomocą nowatorskiego zsynchronizowanego skanera PET opracowanego przez współbadacza, dr Paula Vaskę.