MRF mózgu u dzieci, młodzieży i młodych dorosłych z ostrą białaczką

Ostra białaczka (AL), w tym ostra białaczka limfoblastyczna (ALL), ostra białaczka szpikowa (AML) i nowotwory mieloproliferacyjne (MPN) należą do najczęstszych nowotworów wieku dziecięcego. 5-letnie przeżycie całkowite dzieci chorych na białaczkę znacznie się poprawiło dzięki obecnym metod leczenia i obecnie wynosi ~90% w przypadku WSZYSTKICH uczestników i ~70% w przypadku uczestników AML. Nastąpiła niezwykła zmiana w strategii leczenia ostrej białaczki u dzieci, polegająca na zmniejszeniu ciężaru powikłań związanych z terapią. Co najważniejsze, dodanie ukierunkowanych na ośrodkowy układ nerwowy (OUN) zintensyfikowanych schematów chemioterapii dożylnej i dokanałowej dla większości uczestników o standardowym ryzyku wyeliminowało potrzebę radioterapii czaszkowo-rdzeniowej (CRT), rezerwując w ten sposób CRT dla uczestników wysokiego ryzyka. Wraz ze wzrostem wskaźników przeżycia całkowitego coraz większy nacisk kładzie się na charakteryzowanie i łagodzenie długoterminowych skutków choroby i terapii, które mogą mieć wpływ na jakość życia tych uczestników. Wyniki wielu badań wykazały, że osoby, które długotrwale przeżyły ALL i AML, doświadczają różnego stopnia deficytów neurokognitywnych, w tym utraty pamięci, słabej koncentracji, deficytów w funkcjonowaniu wykonawczym i zmian osobowości5-9. Wiadomo, że metotreksat, który jest ważnym środkiem chemioterapeutycznym w leczeniu ostrej białaczki, powoduje upośledzenie funkcji poznawczych wywołane chemioterapią (CICI), powodując złożoną dysfunkcję glejów prowadzącą do zakłócenia zależnej od aktywności mielinizacji w OUN.

Badania mające na celu scharakteryzowanie prawidłowego rozwoju mózgu we wczesnym dzieciństwie nie tylko znacząco przyczyniły się do zrozumienia zdrowego rozwoju układu nerwowego, ale także pomogły zidentyfikować problemy neurorozwojowe na wczesnym etapie, umożliwiając zastosowanie interwencji terapeutycznych w odpowiednim czasie. Chociaż w tym celu wykorzystano rezonans magnetyczny (MRI), jego zastosowanie utrudnia kilka ograniczeń, w tym wrażliwość na artefakty ruchowe, czas wymagany do wykonania badania oraz wymóg stosowania sedacji w przypadku młodszych uczestników. Ograniczenia te można pokonać dzięki nowej technologii znanej jako odcisk palca rezonansu magnetycznego (MRF), która umożliwia szybką, wydajną i jednoczesną ocenę ilościową właściwości wielu tkanek oraz jednoczesne oznaczanie ilościowe T1, T2 i frakcji wody mielinowej (MWF). Sedacja nie jest konieczna, ponieważ obrazowanie MRF całego mózgu trwa około 5 minut i jest odporne na artefakty ruchowe.

Te właściwości sprawiają, że MRF można wykorzystać do oceny wielu właściwości tkanek zarówno u dzieci, jak i uczestników AYA, u których zdiagnozowano ostrą białaczkę, przed, w trakcie i po ekspozycji na chemioterapię skierowaną na OUN. Badacz proponuje wykorzystanie MRF do monitorowania demielinizacji, co zostało udokumentowane jako podstawowy mechanizm przyczyniający się do długotrwałych deficytów neurokognitywnych obserwowanych u uczestników poddawanych chemioterapii. Celem wykorzystania MRF w tym kontekście jest to, że może on ostatecznie posłużyć jako cenny biomarker obrazowania, który umożliwiłby wczesne wykrycie uczestników, u których występuje zwiększone ryzyko wystąpienia deficytów neurokognitywnych w wyniku narażenia na chemioterapię przeciwnowotworową, poprzez wykrywanie mieliny zmiany określone metodą ilościową MRF frakcji wodnej mieliny. Zdolność do wykrywania ułatwiłaby opracowanie wczesnych interwencji dla tych uczestników wysokiego ryzyka, tak aby można było w jak największym stopniu zachować jakość ich życia.

W badaniu zostanie oceniona wykonalność uzyskania danych obrazowych MRF wraz z oceną funkcji neurokognitywnych. Zmiany/pogorszenie funkcji neurokognitywnych u dzieci poddawanych leczeniu ostrej białaczki zostały przetestowane, zatwierdzone i zgłoszone przez Children's Oncology Group przy użyciu zestawu ocen opracowanego przez Cogstate®. Skomputeryzowane testy poznawcze są szybkie, niezawodne i wykazały wrażliwość na zmiany poznawcze związane z narkotykami. Testy zostały zaprojektowane i zatwierdzone tak, aby wytrzymać wyzwania operacyjne podczas prowadzenia badań klinicznych. System danych jest zgodnym z ustawą HIPAA cyfrowym wyrobem medycznym klasy II, zwolnionym od amerykańskiej FDA.