Uso di luminescenza Imaging Cerenkov (CLI) per il monitoraggio del trattamento preclinico cancro è descritto qui. Questo metodo sfrutta la radiazione Cerenkov (CR) e imaging ottico (OI) per visualizzare le sonde radiomarcati e fornisce quindi una valida alternativa al PET in studi preclinici di monitoraggio terapeutico e screening di farmaci.
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Articolo metodologico
Luminescenza Imaging Cerenkov (CLI) per il monitoraggio Cancer Therapy
In questo articolo
Sommario
Abstract
In imaging molecolare, tomografia ad emissione di positroni (PET) e di imaging ottico (OI) sono due delle modalità più importanti e quindi più utilizzato 1-3. PET è caratterizzato da una eccellente sensibilità e la capacità di quantificazione, mentre OI si distingue per la non-radiazione, relativamente a basso costo, la scansione in tempo breve, ad alto rendimento, e ampia disponibilità ai ricercatori di base. Tuttavia, entrambe le modalità hanno i loro difetti pure. PET soffre di scarsa risoluzione spaziale e di costo elevato, mentre OI principalmente è limitato ad applicazioni preclinici causa della sua limitata penetrazione nel tessuto con segnali ottici prominenti dispersione attraverso lo spessore dei tessuti viventi.
Recentemente un ponte tra PET e OI è emerso con la scoperta di luminescenza Imaging Cerenkov (CLI) 4-6. CLI è una nuova modalità di imaging che sfrutta Cerenkov Radiazione (CR) per i radionuclidi di immagini con strumenti OI. Nobel russo Laureate Alekseyevich Cerenkov ei suoi colleghi hanno scoperto CR originariamente nel 1934. Si tratta di una forma di radiazione elettromagnetica emessa quando una particella carica viaggia ad una velocità superluminale in un mezzo dielettrico 7,8. La particella carica, se positroni o elettroni, perturba il campo elettromagnetico del mezzo spostando gli elettroni nei suoi atomi. Dopo aver superato dei fotoni interruzione vengono emessi come gli elettroni sfollati tornare allo stato fondamentale. Per esempio, un decadimento F 18 è stato valutato per produrre una media di 3 fotoni in acqua 5.
Dal suo emergere, CLI è stato studiato per il suo utilizzo in una varietà di applicazioni in cui preclinici immagine del tumore in vivo, gene reporter di imaging, radiotracciante sviluppo, multimodalità imaging, tra gli altri 4,5,9,10,11. La ragione più importante per cui CLI ha goduto di molto successo finora è che questa nuova tecnologia si avvale della co bassost e ampia disponibilità di OI di radionuclidi di immagini, che ha usato per essere ripreso solo più costosi e meno disponibili modalità di imaging nucleare come il PET.
Qui, presentiamo il metodo di utilizzo di CLI per monitorare la terapia antitumorale. Il nostro gruppo ha recentemente studiato questa nuova applicazione e convalidato la fattibilità di un proof-of-concept studio 12. Abbiamo dimostrato che CLI e PET esposte correlazioni eccellenti in xenotrapianti di tumori diversi e sonde di imaging. Ciò è coerente con il principio generale di CR che CLI visualizza essenzialmente gli stessi radionuclidi PET. Abbiamo selezionato Bevacizumab (Avastin, Genentech / Roche) come il nostro agente terapeutico perché è un noto inibitore dell'angiogenesi 13,14. Maturazione di questa tecnologia nel prossimo futuro può essere immaginato avere un impatto significativo sullo sviluppo di farmaci preclinico, screening, così come il monitoraggio della terapia dei pazienti che ricevono trattamenti.
Protocollo
1. Modello Tumore
- Coltura cellule H460 (American Type Culture Collection) in terreno RPMI 1640 supplementato con 10% di siero fetale bovino e 1% di penicillina / streptomicina (Invitrogen Life Technologies). Va notato che le scelte di linee cellulari, terreni di coltura, al luogo di inoculazione, il numero di xenotrapianti per topo, e altre considerazioni sono essere adattati agli obiettivi di uno studio particolare. Qui ci limiteremo a presentare un disegno specifico progetto per servire come illustrazione.
- Mantenere linee cellulari in atmosfera umidificata al 5% di CO 2 a 37 ° C e il cambiamento di mezzo fresco ogni altro giorno.
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Discussione
CLI sta emergendo come una tecnica promettente di imaging molecolare che ha trovato in potenziali applicazioni delle scienze della ricerca di base e molte anche uso clinico 4,5,15,16,17. I vantaggi principali di CLI rispetto alle tradizionali modalità di imaging nucleare, quali le staminali PET dal suo uso di strumenti di OI, che sono più facili da usare, caratterizzati da tempi di acquisizione brevi e ad alto rendimento, molto meno costosi, e più ampiamente a disposizione dei ricercatori. Inoltre, ciò che de.......
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Dichiarazioni
Nessun conflitto di interessi dichiarati.
Ringraziamenti
Noi riconosciamo il sostegno del National Cancer Institute (NCI) R01 CA128908 e Stanford Medical Research Scholar Fellowship. Nessun altro conflitto di interessi rilevanti per questo articolo è stato segnalato.
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Materiali
Nome Azienda Numero di catalogo
| H460 linea cellulare | American Type Culture Collection | ATCC Numero: HTB-177 |
| RPMI 1640 | Invitrogen Life Technologies | 12633-012 |
| Siero fetale bovino | Invitrogen Life Technologies | 10091-148 |
| Penicillina / streptomicina | Invitrogen Life Technologies | 15640-055 |
| PBS | Invitrogen Life Technologies | 10010-023 |
| Donne topi nudi atimici | Charles River Laboratories, Inc. | Codice Strain: 088 |
| Bevacizumab (Avastin) | Genentech / Roche | N / A |
| MicroPET roditori R4 | Siemens Medical Solutions USA, Inc. | N / A |
| Isoflurano (Aerrane) | Baxter | Baxter Numero: AHN3637 |
| IVIS Spectrum | Caliper Life Sciences | N / A |
Riferimenti
- Weissleder, R., Mahmood, U. Molecular imaging. Radiology. 219 (2), 316(2001).
- Chen, K., Chen, X. Positron emission tomography imaging of cancer biology: current status and future prospects. Semin. Oncol. 38 (1), 70(2011).
- Solomon, M., Liu, Y., Berezin, M. Y., et al.<....
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Ristampe e permessi
