Avanço no Tratamento Antidepressivo Personalizado Usando PET/MRI

Objetivo 1: Determinar um marcador de pré-tratamento da eficácia do SSRI usando tomografia por emissão de pósitrons (PET). Com o objetivo de reduzir a carga de MDD, muitos estudos avaliaram a utilidade de 18F-2-fluoro-2-desoxi-D-glicose fluorodesoxiglicose (FDG) - PET na predição do tratamento antidepressivo. No entanto, devido às limitações listadas acima, não há consenso sobre quais regiões do cérebro são preditivas da eficácia do tratamento. Além de servir como um biomarcador da eficácia do ISRS, apenas a determinação conclusiva dessas regiões fornecerá informações sobre a fisiopatologia da depressão, ajudando a descobrir o mecanismo de ação do ISRS e auxiliando na busca de novas terapêuticas. Com base nos dados preliminares dos investigadores e em outros estudos semelhantes, os investigadores levantaram a hipótese de que a mudança induzida por SSRI na Escala de Avaliação de Depressão de Hamilton (deltaHDRS) será correlacionada com a taxa metabólica de glicose pré-tratamento (MRGlu, quantificada usando análise de sangue arterial) em três regiões potenciais: (1) mesencéfalo, (2) ínsula anterior direita e/ou (3) córtex pré-frontal ventral esquerdo.

Objetivo 2: Isolar a Base Neurobiológica do Critério de Domínio de Pesquisa "Perda" (RDoc) e a Alteração Associada ao Tratamento. Usando uma análise fatorial do HDRS, os pesquisadores demonstraram anteriormente que o critério RDoC de "perda" está significativamente correlacionado com MRGlu em áreas corticais frontais. Os investigadores, portanto, levantam a hipótese de que a mudança no MRGlu (pré para pós-tratamento) nessas regiões será correlacionada com a melhora dos sintomas, especificamente nos sintomas de "perda". Como uma extensão exploratória, os investigadores determinarão se essas alterações são específicas do tratamento (isto é, para SSRI ou placebo). A validação da hipótese sugere um mecanismo de ação direcionado e fornece um passo significativo para o tratamento de precisão. Se as alterações regionais no MRGlu não estiverem correlacionadas com a melhora nessa categoria de RDoC, isso sugere que as alterações induzidas por SSRI (ou placebo) podem ser um efeito a jusante que deve ser examinado mais a fundo.

Objetivo 3: Validar a quantificação completa não invasiva de MRGlu usando estimativa simultânea. A quantificação completa do cérebro MRGlu com FDG (conforme realizado neste estudo) requer a medição de FDG no plasma arterial (função de entrada) da inserção do cateter arterial e análise de sangue. Este procedimento caro e invasivo cria uma barreira ao uso generalizado de PET. Os investigadores desenvolveram um método inovador para Estimativa Simultânea (SimE) de informações de entrada e medidas de resultado PET (por exemplo, MRGlu). O SimE quantifica completamente o MRGlu cerebral sem a necessidade de um cateter arterial. No caso da FDG, os dados dos investigadores sugerem que o SimE usado com uma única amostra venosa pode fornecer resultados precisos. Os investigadores levantam ainda a hipótese de que a amostra venosa pode ser totalmente substituída pelos dados do estudo (por exemplo, dose injetada) e biometria (por exemplo, área de superfície corporal, índice de massa corporal magra). Usando duas abordagens diferentes (imputação estatística e modelagem paramétrica fisiológica) e dados previamente coletados, os investigadores irão treinar o SimE para quantificação precisa na ausência de dados de sangue. Os ricos dados coletados neste estudo fornecerão uma referência robusta para a validação da abordagem SimE.

Objetivo 4: Validar estimativas não invasivas de radioatividade de plasma de um novo scanner de tomografia por emissão de pósitrons (miniPET). Paralelamente ao desenvolvimento do SimE (algoritmo/software), os pesquisadores testarão um método não invasivo de análise de plasma usando hardware. A concentração de FDG será medida no pulso, braço, tornozelo ou perna com um novo scanner PET sincronizado desenvolvido pelo co-investigador, Dr. Paul Vaska.