MOBILE of de cartografie van tumoroxygenatie
Zuurstof is een essentiële factor bij de cytotoxische behandelingsrespons, vooral bij radiotherapie. De MOBILE-techniek die niet invasief is én niet duur, wil de tumoren in kaart brengen op het vlak van oxygenatie.
De groei van een tumor groter dan een paar vierkante millimeter zou onmogelijk zijn als de nieuw gevormde bloedvaten niet voor de zuurstof en de voedingsmiddelen zouden zorgen die nodig zijn voor de ontwikkeling ervan. De vorming van die nieuwe bloedvaten is de basis van het fenomeen van tumorangiogenese.
Vasculaire normalisering
De nieuwe bloedvaten binnenin de tumor zijn verwrongen, maar wel functioneel. Met andere woorden, ze zijn abnormaal. Maar de situatie is wel paradoxaal. Het uiteindelijke doel van de anti-angiogenese therapie is de onthouding van zuurstof voor de tumor, maar in de praktijk blijkt dat de tumor tijdelijk opnieuw van zuurstof voorzien wordt in de beginfase van de behandeling. Men heeft het dan over de 'normalisering van de tumorvascularisatie' of kortweg de 'vasculaire normalisatie'.
Oxygenatie in kaart gebracht
Kankertumoren zijn heterogeen, ook al zijn er zeldzame gevallen waarbij -in diermodellen- de tumoren globaal gezien goed voorzien zijn van zuurstof, of integendeel bijzonder hypoxisch zijn en toch radioresistent. In de meeste gevallen en vooral bij de mens, zijn er bij de ontwikkeling van tumoren zones met hypoxie en tegelijkertijd zones waar de zuurstofvoorziening relatief normaal is. Als men de respons op de radiotherapie wil verbeteren door het concept van tumoroxygenatie te includeren in de therapeutische protocollen, dan moet men in staat zijn om die zuurstofvoorziening in kaart te brengen.
De lipiden composant
De techniek die uitgewerkt werd aan de UCL is gebaseerd op beeldvorming met nucleaire magnetische resonantie (MRI). Om het contrast binnen de beelden duidelijk te maken en zo ook het onderscheid tussen de weefsels, wordt bij deze techniek een beroep gedaan op een heel belangrijke parameter met name de relaxatietijd, dat is de tijd die nodig is om spins** te maken van de hydrogeen atomen die eerst via een radiofrequentiestraal opgewonden worden om nadien hun uitgangsevenwicht weer te vinden.
Klinische implementatie?
Aanvankelijk werd de pertinentie van de MOBILE-methode in vitro aangetoond bij homogenaat weefsel dat min of meer voorzien was van zuurstof en in vivo bij het dier via experimentele tumoren waarvan de onderzoekers het zuurstofgehalte varieerden. Het doel was om uit te zoeken of er een significante correlatie is tussen de kwantitatieve tumoroxygenatie aan de hand van invasie methoden en de resultaten bekomen met MRI. Dat bleek het geval te zijn. "Verder bleek dat we in samenwerking met een team van de Katholieke Universiteit Leuven het goed gebruik van de methode konden aantonen bij cerebrovasculaire accidenten en samen met de groep Nutrition et Métabolisme van de UCL bij perifere ischemie inherent aan bepaalde diabetesmodellen", aldus nog Bernard Gallez.
Tijdelijke vensters
De identificatie van de hypoxische regio's van de tumor waaronder de patiënt lijdt, kunnen mogelijk de weg banen voor een geïndividualiseerde en zo ook meer doeltreffende aanpak. Dat zou de mogelijkheid bieden om bij een radiotherapie over te gaan tot een toenemend aantal stralingsdosissen in de hypoxische delen van de tumor. De moderne radiotherapietechnieken zoals de Intensity Modulated Radiation Therapy (IMRT), laten deze intensiteitsmodulatie toe met behulp van de techniek van het kruisvuur en door op die wijze zo goed als kan de naburige weefsels te sparen.
Referenties: 1. Mapping of oxygen by imaging lipids relaxation enhancement: A potential sensitive endogenous MRI contrast to map variations in tissue oxygenation. Jordan BF, Magat J, Colliez F, Ozel E, Fruytier AC, Marchand V, Mignion L, Bouzin C, Cani PD, Vandeputte C, Feron O, Delzenne N, Himmelreich U, Denolin V, Duprez T, Gallez B. Magn Reson Med. 2012 in press (online) Sep 28. doi: 10.1002/mrm. 24511