Utilizzando 18F-FDG PET/CT Imaging e l'istologia quantitativa per misurare i cambiamenti dinamici nel metabolismo del glucosio in modelli murini di cancro ai polmoni

Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo del metabolismo del cancro e delle terapie antitumorali. Come l'identificazione di nuove terapie in grado di modulare la crescita tumorale, nonché il metabolismo tumorale. Il vantaggio principale di questa tecnica è che possiamo eseguire l'imaging non invasivo dei tumori polmonari man mano che si sviluppano nel tempo.

Questo è importante perché possiamo capire meglio come il metabolismo tumorale risponde a vari interventi terapeutici in tempo reale. A dimostrare queste procedure sarà lo scienziato dell'imaging, del Crump Institute's Preclinical Imaging Center. Attenzione: utilizzare dispositivi di protezione e seguire tutte le procedure normative applicabili quando si maneggia la radioattività.

Inizia riscaldando la gabbia dei topi da visualizzare a 37 gradi Celsius per l'ora prima dell'iniezione di fluoro-desossiglucosio marcata con fluoro-18. Ciò riduce il consumo di grasso bruno del tracciante. Pesa il primo topo e registra il suo peso.

Dopo aver anestetizzato il topo utilizzando un metodo approvato istituzionalmente, testare la profondità dell'anestesia pizzicando la punta. Se non si nota alcuna risposta, continuare la procedura applicando un unguento oftalmico sugli occhi per prevenire la secchezza durante l'anestesia. Diluire accuratamente il fluoro-desossiglucosio marcato con fluoro 18 che ha un'emivita radioattiva di 109 minuti, in soluzione fisiologica sterile a una concentrazione di iniezione corretta per il decadimento aggiustato di 70-75 microcurie per 100 microlitri.

Quindi aspirare 100 microlitri in una siringa da insulina con un ago calibro 28 e misurare la dose di radioattività utilizzando un calibratore di dose. Registrare la misurazione e il tempo di misurazione per determinare la correzione del decadimento. Posizionare la siringa in un portasiringa di piombo.

Per l'iniezione, prima scaldare la coda per 1 o 2 minuti con una garza imbevuta di acqua tiepida. E poi strofinare con isopropanolo al 70% per dilatare la vena caudale appena prima dell'iniezione. Somministrare l'intero volume nella siringa con un'iniezione in bolo attraverso la vena caudale laterale.

E registrare il tempo di iniezione. Quindi misurare la dose rimanente nella siringa utilizzando il calibratore di dose e registrare la misurazione e il tempo. Infine, posizionare il topo iniettato in una camera di anestesia con isoflurano dall'1,5 al 2% a 37 gradi Celsius per consentire la distribuzione della sonda attraverso la circolazione sistemica del topo per un'ora prima della scansione PET.

Dopo 1 ora, posizionare il primo topo in una camera di imaging impostata a 37 gradi Celsius sotto anestesia con isoflurano del cono nasale. E fissa i suoi arti in posizione con del nastro adesivo in posizione supina. Posizionare la camera di imaging nello scanner PET CT e acquisire le scansioni PET e CT come descritto nel manuale dello scanner PET CT.

Al termine della PET CT, rimuovere il topo dalla camera di imaging e lasciarlo riprendersi nella sua gabbia. Importare le immagini CT PET ricostruite nel software AMOD facendo clic su File, quindi su Importa file. E selezionando il file DICOM appropriato.

Fare clic con il pulsante destro del mouse sul set di dati PET. E individua la percentuale di dose iniettata per grammo nel campo delle informazioni di base. Inserire la percentuale di dose iniettata per grammo riportata in precedenza.

Disegna le regioni di interesse sul tumore e sui tessuti normali cliccando su Modifica e poi su Aggiungi ROI. Seleziona la forma per la ROI e assegna un nome alla ROI. Disegna le ROI su tumori e tessuti e regola le loro dimensioni per coprire il tessuto di interesse in tutti e tre gli assi.

L'imaging PET con fluoro-desossiglucosio marcato con fluoro-deossiglucosio è stato eseguito su topi portatori di tumori con co-mutazioni di KRAS e LKB1 denominati topi KL. I tumori in questi topi erano altamente glicolitici. Come dimostra un elevato consumo di F-FDG.

In linea con gli studi pubblicati in precedenza. Una resezione di interi polmoni ha rivelato la presenza di diversi tumori, mostrati qui in vista trasversale, sagittale e coronale. I cinque lobi del polmone del topo sono stati colorati con H&E per visualizzare la morfologia del tessuto.

I lobi 1-5 sono stati colorati per il trasportatore del glucosio 1. L'espressione e la localizzazione di Glut1 nella membrana plasmatica delle cellule tumorali sono direttamente correlate con il valore standard di assorbimento del fluoro-desossiglucosio marcato con fluoro-18. Quando si esegue questa procedura, è importante ricordare che la biodistribuzione di FDG dipende dalle condizioni di manipolazione degli animali.

Come l'anestesia, il riscaldamento e il digiuno. Per garantire la riproducibilità, questi passaggi devono essere eseguiti in modo coerente. Seguendo questa procedura generale, altre tracce di PET possono essere utilizzate per misurare vari processi biologici in vivo, come il metabolismo degli amminoacidi e le interazioni recettore-ligando.