La nano-radiomica svela l’effetto del trattamento sul microambiente tumorale

Immagine: Public Domain.

La ricerca ha dimostrato che il microambiente tumorale (TME) può aiutare i tumori a crescere ed eludere la risposta immunitaria.

È stato anche dimostrato che il TME inibisce l’immunoterapia cellulare, una nuova forma di trattamento in cui le cellule del sistema immunitario di un paziente vengono riprogettate in laboratorio per attaccare le cellule tumorali. Pertanto, gli scienziati stanno ora sviluppando immunoterapie cellulari che tentano non solo di promuovere l’attività anticancro del sistema immunitario, ma anche di combattere l’effetto inibitorio del microambiente tumorale. Mentre è semplice valutare l’effetto delle nuove terapie sulle cellule tumorali, valutare l’efficacia sul microambienmte tumorale è una sfida.

Un team di ricerca guidato da scienziati del Baylor College of Medicine e del Texas Children’s Hospital ha sviluppato un nuovo approccio chiamato nano-radiomica che utilizza analisi complesse dei dati di imaging per valutare i cambiamenti nel microambiente tumorale che non possono essere rilevati con i metodi di imaging convenzionali. Questo approccio, pubblicato sulla rivista Science Advances, offre la promessa di un nuovo mezzo non invasivo per migliorare gli attuali metodi di imaging nella misurazione e nel monitoraggio dell’efficacia delle immunoterapie cellulari progettate specificamente per il TME.

“Comprendere la risposta del microambiente tumorale alla terapia anticancro sta diventando sempre più importante”, ha affermato il co-corrispondente autore Dr. Robin Parihar, assistente Professore di ematologia-oncologia pediatrica a Baylor e Texas Children e membro del Baylor’s Center for Cell e Terapia genica, “in particolare quando il microambiente tumorale inibisce l’efficacia antitumorale delle immunoterapie cellulari progettate per attaccare il cancro”.

Attualmente, le tecnologie di imaging come la tomografia computerizzata (CT) o la risonanza magnetica (MRI) generano immagini tridimensionali che forniscono informazioni sulla risposta globale del tumore alla terapia, ad esempio se sta crescendo o diminuendo, ma forniscono molto poco sul TME.

Parihar ha contattato il Dr. Ketan Ghaghada, assistente Professore di radiologia al Baylor e membro del Translational Imaging Group (TIGr) presso Texas Children’s, e i loro laboratori hanno iniziato una collaborazione per sviluppare un metodo non invasivo per valutare l’effetto di un trattamento di immunoterapia cellulare specificamente diretto alla TME.

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La nano-radiomica svela l’effetto del trattamento sul microambiente tumorale

Parihar, Ghaghada e i loro colleghi hanno sviluppato la nano-radiomica, un nuovo metodo che combina la tecnologia di imaging usando un agente di contrasto di nanoparticelle, con la radiomica per l’estrazione computazionale di dati di imaging 3D.

“La radiomica è un’area emergente nel campo della radiologia in cui le immagini vengono analizzate per estrarre informazioni che possono rivelare modelli o trame nel tumore che non sono visibili ad occhio nudo. Per migliorare la qualità delle immagini, abbiamo usato un agente di contrasto di nanoparticelle sviluppato nel nostro laboratorio che ha un diverso modello di distribuzione all’interno del tumore rispetto ai tradizionali agenti di contrasto, uno che è indicativo di cambiamenti nel TME “, ha detto Ghaghada, co-corrispondente autore di questo lavoro e membro del Dan L Duncan Comprehensive Cancer di Baylor Centro.

Usando modelli murini di cancro, i ricercatori hanno trattato un gruppo di animali con un’immunoterapia cellulare che ha eliminato efficacemente il TME e un altro gruppo con un placebo. Entrambi i gruppi hanno ricevuto l’agente di contrasto di nanoparticelle seguito da una TAC. L’analisi della radiomica dei dati di imaging di entrambi i gruppi ha mostrato che la nano-radiomica ha rivelato caratteristiche basate sulla trama che hanno distinto i due gruppi mentre le scansioni TC tradizionali non lo hanno fatto, suggerendo che questo nuovo approccio ha il potenziale per migliorare la capacità dei medici di valutare in modo non invasivo l’effetto di trattamenti diretti al TME, migliorando in definitiva l’impatto del trattamento e della gestione del cancro.

Fonte:Science Advances