Un modello murino tumorale della camera della finestra delle pliche cutanee dorsali per la microscopia intravitale combinata e la risonanza magnetica nella ricerca traslazionale sul cancro

La traduzione dei risultati della microscopia intravitale è messa a dura prova dalla sua penetrazione a bassa profondità nei tessuti. Qui descriviamo un modello murino a camera a finestra dorsale che consente la co-registrazione della microscopia intravitale e delle modalità di imaging clinicamente applicabili (ad es. TC, MRI) per la correlazione spaziale diretta, semplificando potenzialmente la traduzione clinica dei risultati della microscopia intravitale.

L'imaging intravitale preclinico ha una risoluzione molto elevata, ma una penetrazione in profondità limitata nel tessuto, il che lo rende molto buono per gli studi di imaging preclinico. D'altra parte, la risonanza magnetica è molto più applicabile clinicamente e ha una maggiore penetrazione in profondità, ma una risoluzione spaziale molto bassa. L'obiettivo di questo studio è correlare queste due modalità tra loro al fine di tradurre meglio i nostri risultati dalla microscopia intravitale preclinica alla clinica tramite risonanza magnetica.

I metodi di imaging sensibili alla perfusione nella risonanza magnetica e nella biofotonica, tra cui la tomografia a coerenza ottica e il sistema geografico, stanno rivelando come la microvascolarizzazione influisce sulla risposta del tumore alla radioterapia ipofrazionata. La stampa 3D sta anche aiutando attraverso la produzione di strumenti personalizzati a costi contenuti, facilitando gli studi longitudinali. Infine, l'analisi delle immagini AI sta facilitando l'identificazione di nuovi biomarcatori predittivi della radioterapia.

Abbiamo fatto diverse scoperte riguardanti la risposta del tumore alla radioterapia ipofrazionata, tra cui, più recentemente, la cinetica temporale delle metriche di risposta tissutale derivate dall'IA sia radiobiologicamente significative che astratte. Inoltre, abbiamo dimostrato la promessa di un'esecuzione più accurata dell'imaging multimodale, correlando sia la risonanza magnetica, la tomografia macroscopica che quella a coerenza ottica, le metriche microscopiche e derivate dall'angiografia. Estendendo la durata efficace degli studi longitudinali, possiamo identificare meglio i biomarcatori predittivi per la risposta al trattamento del tumore a lungo termine.

Inoltre, migliorando la robustezza della co-registrazione tra le modalità di imaging macroscopico clinicamente disponibili e le modalità di imaging microscopico preclinico, possiamo migliorare la traducibilità dei nostri risultati dal laboratorio al letto del paziente. Durante una radioterapia stereotassica corporea, alte dosi di radiazioni erogano un numero ridotto di frazioni. Un potenziale bersaglio radiobiologico associato all'aumento della morte cellulare nella SVRT è la microvascolarizzazione tumorale.

Combinando l'angiografia ottica ad alta risoluzione e la risonanza magnetica, vogliamo abilitare l'imaging microvascolare RM funzionale per la pianificazione del trattamento SVRT specifico per il paziente e per migliorare i risultati.