Un grand nombre des maladies les plus courantes – cancer, diabète, maladies cardiovasculaires et pulmonaires, et même COVID-19 – ont été liées à une inflammation chronique ou excessive. Les tests sanguins peuvent indiquer qu'une partie du corps d'une personne est enflammée, mais les médecins ne disposent pas d'un bon moyen de se concentrer sur le site de l'inflammation et de visualiser le problème pour les aider à choisir le meilleur plan d'action.
Aujourd'hui, des chercheurs de la faculté de médecine de l'Université de Washington à Saint-Louis ont mis au point un agent d'imagerie expérimental qui éclaire l'emplacement et l'intensité de l'inflammation. L'agent, connu sous le nom de Galuminox, s'est avéré prometteur dans l'imagerie de l'inflammation dans les poumons de souris atteintes d'une lésion pulmonaire aiguë, rapportent les chercheurs dans Biologie redox.
L'agent est conçu pour détecter l'inflammation par tomographie par émission de positons (TEP). De telles analyses ne sont pas invasives, elles pourraient donc être effectuées à plusieurs reprises pour surveiller la réponse d'un patient aux médicaments anti-inflammatoires ou pour suivre le développement de l'inflammation dans les maladies chroniques.
Les médecins ne disposent pas d'un bon moyen d'imaginer l'inflammation aux premiers stades, ce qui peut entraver le diagnostic et le traitement de la maladie. Nous nous sommes concentrés sur les lésions pulmonaires dans cet article, mais en principe, ce traceur pourrait être appliqué à d'autres conditions où vous avez une inflammation: athérosclérose, toxicité cardio et pulmonaire causée par la chimiothérapie, rejet de greffe, etc. Si nous avions l'approbation aujourd'hui, ce traceur pourrait même être utilisé pour COVID-19. Les types de scans que les médecins peuvent effectuer actuellement sur les poumons des patients COVID vous indiquent s'il y a une inflammation, mais pas à quel point elle est grave. Un traceur comme celui-ci pourrait donner aux médecins plus d'informations pour prendre des décisions cliniques. «
Vijay Sharma, PhD, auteur principal, professeur de radiologie au Mallinckrodt Institute of Radiology (MIR) et professeur de neurologie et de génie biomédical, Washington University School of Medicine à Saint-Louis
L'inflammation est la façon dont le système immunitaire réagit à une infection ou à une blessure. Les cellules immunitaires sont activées et certaines produisent des molécules toxiques appelées espèces réactives de l'oxygène qui détruisent les bactéries et les virus. Parfois, l'inflammation ne se résout pas après l'élimination de la menace initiale. Une telle inflammation persistante a été liée à des maladies chroniques allant de l'asthme au cancer, mais il n'existe aucun agent d'imagerie approuvé par la Food and Drug Administration ciblant spécifiquement les signes moléculaires de l'inflammation.
Pour combler cette lacune, Sharma et ses collègues ont créé Galuminox, un composé chimique qui détecte les espèces réactives de l'oxygène, et l'a lié au gallium-68, un métal radioactif. La production d'espèces réactives de l'oxygène indique une inflammation et a été associée au développement de nombreuses maladies aiguës et chroniques. L'agent d'imagerie résultant émet un signal radioactif en présence d'espèces réactives de l'oxygène qui peuvent être visualisées par PET scan.
Pour évaluer l'utilisation potentielle de l'agent d'imagerie dans un contexte de maladie, le co-auteur Andrew Gelman, PhD, professeur de chirurgie, et ses collègues ont modélisé le syndrome de détresse respiratoire aiguë, une cause majeure de décès en soins intensifs qui peut se développer rapidement chez les patients à aucun avertissement. Pour ce faire, ils ont injecté à des souris du lipopolysaccharide, une molécule qui stimule la production d'espèces réactives de l'oxygène et qui est un composant de nombreux types de bactéries connues pour causer cette maladie.
Les examens TEP ont révélé que l'agent d'imagerie était concentré dans les poumons des souris qui avaient reçu du lipopolysaccharide, et une rétention plus élevée dans les poumons en corrélation avec des mesures de la fonction pulmonaire médiocre associée à cette maladie.
« La visualisation de la génération d'espèces réactives de l'oxygène devrait nous permettre de mieux définir facilement les modèles de lésions tissulaires », a déclaré Gelman. « Ce traceur pourrait nous aider à évaluer les changements dans la génération d'espèces réactives de l'oxygène au cours d'une progression de la maladie, ce qui fournirait aux cliniciens de meilleures informations sur le moment où il est préférable de commencer et de suspendre le traitement. Jusqu'à présent, nous n'avons pas eu d'outil pour le faire. . «
Tous les traceurs PET contiennent un composant radioactif qui se désintègre rapidement, la partie radioactive doit donc être fabriquée sur place juste avant utilisation. En général, cela signifie qu'un hôpital ou un centre de recherche qui souhaite effectuer un PET scan doit avoir accès à un cyclotron de plusieurs millions de dollars pour produire les composants radioactifs à la demande. En tant que métal, cependant, le gallium-68 peut être produit avec seulement un générateur, qui coûte plus près de 50 000 $, ce qui le rend potentiellement abordable pour les sites avec des budgets d'imagerie limités.
Les chercheurs étudient actuellement si Galuminox peut être utilisé pour étudier des maladies caractérisées par une inflammation chronique, comme l'échec de la transplantation pulmonaire.
« Presque tous ceux qui reçoivent une greffe de poumon finissent par être rejetés, et nous pensons que cela a à voir avec les espèces réactives de l'oxygène », a déclaré Gelman. «La transplantation pulmonaire typique ne dure qu'environ cinq à six ans. Nous pensons que la plupart des changements irréversibles dans les poumons se produisent avant que le patient n'ait des symptômes. Au moment où ils commencent à avoir des difficultés à respirer, il peut être trop tard pour un traitement efficace. Si nous pouvions détecter tôt les signes d'inflammation, nous pourrions peut-être intervenir plus tôt et prolonger la durée de vie de la greffe. C'est ce que nous cherchons actuellement.
Le développement ultérieur de Galuminox au MIR sera effectué dans le laboratoire de Sharma en collaboration avec le PET Radiotracer Translation and Resource Center de l'Université de Washington, financé par le National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering. Dirigé par Robert J. Gropler, MD, professeur de radiologie et co-auteur de cet article, le centre de ressources vise à développer de nouveaux traceurs TEP capables de fournir une imagerie non invasive de précision pour améliorer le diagnostic et la compréhension d'un large éventail de maladies.
La source:
École de médecine de l'Université de Washington
Référence du journal:
Sivapackiam, J., et coll. (2020) Galuminox: Validation préclinique d'un nouveau traceur PET pour l'imagerie non invasive du stress oxydatif in vivo. Biologie redox. doi.org/10.1016/j.redox.2020.101690.
