Cerenkov Luminiscencia Imaging (CLI) para la Vigilancia del Cáncer Terapia

Resumen

Uso de Luminiscencia Cerenkov Imaging (CLI) para el control del tratamiento del cáncer preclínico se describe aquí. Este método aprovecha la radiación Cerenkov (CR) e imagen óptico (OI) para visualizar las sondas marcadas radiactivamente y por lo tanto proporciona una alternativa al PET en el seguimiento terapéutico preclínico y la detección de drogas.

Resumen

En la imagen molecular, tomografía por emisión de positrones (PET) y óptico de imágenes (OI) son dos de las modalidades ^1-3 más importantes y por lo tanto utiliza más ampliamente. PET se caracteriza por su excelente sensibilidad y capacidad de cuantificación mientras OI se caracteriza por no-radiación, bajo costo relativo, la exploración en tiempo corto, de alto rendimiento, y la amplia disponibilidad a los investigadores básicos. Sin embargo, ambas modalidades tienen sus defectos también. PET sufre de pobre resolución espacial y alto coste, mientras que OI está limitado principalmente a aplicaciones preclínicos debido a su limitada penetración en el tejido junto con las señales de dispersión de prominentes óptica a través del espesor de los tejidos vivos.

Recientemente, un puente entre el PET y OI ha surgido con el descubrimiento de Luminiscencia Cerenkov Imaging (CLI) ^4-6. CLI es una nueva modalidad de imagen que aprovecha la radiación Cerenkov (CR) para los radionucleidos de imagen con instrumentos de OI. Nobel ruso laureate Alekseyevich Cerenkov y sus colegas descubrieron CR originalmente en 1934. Es una forma de radiación electromagnética emitida cuando una partícula cargada viaja a una velocidad superluminal en un medio dieléctrico ^7,8. La partícula cargada, si positrón o electrón, perturba el campo electromagnético del medio mediante el desplazamiento de los electrones en sus átomos. Después de pasar la interrupción de los fotones son emitidos como los electrones desplazados volver al estado fundamental. Por ejemplo, un ¹⁸ decaimiento F se calculó para producir un promedio de 3 fotones en agua ^5.

Desde su aparición, la CLI se ha investigado para su uso en una variedad de aplicaciones incluyendo preclínicos en formación de imágenes de tumores in vivo, del gen de imágenes, radiotrazador desarrollo, multimodalidad de imágenes, entre otros ^4,5,9,10,11. La razón más importante por la CLI ha disfrutado de mucho éxito hasta ahora es que esta nueva tecnología se aprovecha de la cooperación bajost y la amplia disponibilidad de OI a los radionucleidos de imagen, que se utilizan para obtener imágenes sólo por técnicas de imagen más caro y menos disponible nucleares tales como el PET.

A continuación, se presenta el método para utilizar CLI para supervisar el tratamiento del cáncer de drogas. Nuestro grupo ha investigado recientemente esta nueva aplicación y validado su viabilidad por un estudio de prueba de concepto ^12. Hemos demostrado que la CLI y PET mostraron correlaciones excelentes a través de xenoinjertos de tumores diferentes y sondas de imagen. Esto es coherente con el principio general de que CR CLI esencialmente visualiza los radionucleidos mismas PET. Hemos seleccionado Bevacizumab (Avastin; Genentech / Roche) como nuestro agente terapéutico debido a que es un inhibidor de la angiogénesis conocido ^13,14. La maduración de esta tecnología en el futuro próximo puede ser concebido para tener un impacto significativo en el desarrollo de fármacos preclínica, la detección, así como la monitorización de la terapia de los pacientes que reciben tratamientos.

Protocolo

1. Modelo de tumor

1. Cultura células H460 (American Type Culture Collection) en medio RPMI 1640 suplementado con suero fetal bovino al 10% y 1% de penicilina / estreptomicina (Invitrogen Life Technologies). Cabe señalar que la elección de líneas de células, medios de cultivo, la ubicación de la inoculación, el número de xenoinjertos por ratón, y otras consideraciones son todos que se adaptan a los objetivos de un estudio particular. Aquí sólo presentamos un diseño de proyecto específico para servir como una ilustración.
2. Mantener líneas celulares en una atmósfera humidificada de 5% de CO ₂ a 37 ° C y el cambio a un medio fresco cada dos d....

Discusión

CLI se está convirtiendo en una técnica de imagenología molecular prometedora que se ha encontrado en muchas potenciales aplicaciones básicas de investigación en ciencias e incluso el uso clínico ^{4,5,15,16,17.} Las principales ventajas de la CLI sobre las tradicionales modalidades de imágenes nucleares como madre de PET de la utilización de instrumentos de OI, que son más fáciles de usar, que se caracteriza por el tiempo de adquisición a corto y alto rendimiento, mucho menos costosas y más accesibles a los inv.......

Materiales

Nombre Empresa Número de catálogo

H460 Línea Celular	American Type Culture Collection	Número ATCC: HTB-177
RPMI 1640 Medium	Invitrogen Life Technologies	12633-012
Suero Bovino Fetal	Invitrogen Life Technologies	10091-148
Penicilina / Estreptomicina	Invitrogen Life Technologies	15640-055
Phosphate-Buffered Saline	Invitrogen Life Technologies	10010-023
Femenino ratones desnudos atímicos	Charles River Laboratories, Inc.	Strain Código: 088
El bevacizumab (Avastin)	Genentech / Roche	N / A
MicroPET roedores R4	Siemens Medical Solutions EE.UU., Inc.	N / A
Isoflurano (Aerrane)	Baxter	Baxter Número: AHN3637
IVIS Spectrum	Pinza Ciencias de la Vida	N / A