Le tecniche di imaging di Risonanza Magnetica Nucleare (NMR) hanno rivoluzionato la diagnostica medica, permettendo di quantificare in vivo e in maniera non invasiva le proprietà strutturali e biofisiche dei tessuti biologici. Recentemente, l'utilizzo dell'NMR nella diagnosi del tumore della prostata ha portato promettenti risultati.
L'adenocarcinoma della prostata (PCa) è uno dei tumori più diffusi al mondo, con un'incidenza stimata di 1,111,700 nuovi casi all'anno. Fornire un'accurata diagnosi e stadiazione del tumore è diventato un obiettivo di primaria importanza, considerando che i convenzionali metodi diagnostici risentono di non poche limitazioni. Infatti, il grado di aggressività del tumore viene stabilito osservando campioni di tessuto prelevati in maniera casuale durante la biopsia. Considerando che nell'85% dei casi il tumore è multifocale, i casi in cui viene sottostimata l'estensione e il grado del tumore superano il 30%.
Questo progetto di ricerca si pone l'obiettivo di testare nuove tecniche di imaging NMR di diffusione molecolare (DNMR), basate su diversi modelli matematici, utilizzando un body-scanner ibrido PET/NMR.
Unendo le squisite informazioni strutturali ricavate dall'NMR con l'alta specificità della PET nell'individuare recidive e metastasi, sarà possibile sviluppare un metodo diagnostico più sensibile e specifico, in grado di superare le limitazioni delle tecniche convenzionalmente utilizzate.
Nel corso dei suoi studi, il proponente del progetto ha sviluppato e ottimizzato tecniche di DNMR dedicate allo studio del PCa. I protocolli sviluppati saranno impiegati per realizzare uno studio in vivo su soggetti affetti da PCa, utilizzando lo scanner PET/NMR dell'Istituto di Ricerca Diagnostica e Nucleare di Napoli, uno dei pochi in Europa a disporre di questo tomografo. L'analisi dei dati verrà svolta utilizzando le workstations del Laboratorio NMR del CNR Institute of Complex Systems, presso il dipartimento di Fisica della Sapienza.
Ad oggi non è mai stato realizzato uno studio che mettesse a confronto tecniche di DNMR, basate su diversi modelli matematici, utilizzando uno scanner combinato PET/NMR.
Con la realizzazione di questo progetto, sarà possibile osservare contemporaneamente le proprietà biofisiche, strutturali e metaboliche del tessuto prostatico sano e affetto da PCa. Le informazioni ricavate verranno correlate con le evidenze istopatologiche al fine di sviluppare un metodo diagnostico basato sulla DNMR più accurato rispetto ai metodi convenzionalmente utilizzati oggigiorno.
Lo scanner ibrido, combinando due esami diagnostici complementari, ha il vantaggio di compensare le limitazioni che le tecniche di imaging NMR e PET avrebbero se eseguite singolarmente.
Inoltre, l'utilizzo dello scanner ibrido permette di ottenere immagini PET ed NMR coregistrate, riducendo notevolmente non solo i tempi di acquisizione di due esami, prima eseguiti separatamente, ma anche i tempi di post-processing delle immagini che altrimenti andrebbero coregistrate a posteriori con opportuni algoritmi.
A lungo termine, con la realizzazione di questo progetto si potranno conseguire i seguenti obiettivi:
- validare i protocolli di diffusione per lo studio del PCa, correlandoli con le informazioni biochimiche ricavate dall'analisi PET;
- fornire una diagnosi nettamente più affidabile della biopsia, esame durante il quale viene prelevato e quindi osservato solo l'1% del volume totale della prostata, generando falsi negativi nel 30% dei casi;
- estendere i protocolli sviluppati allo studio di carcinomi che interessano altri tessuti ghiandolari simili a quello della prostata, come il tumore al seno, la più diffusa neoplasia tra le donne;
- utilizzare i nuovi protocolli sperimentati per valutare la risposta terapeutica del paziente e testare nuovi farmaci.