A molekuláris képalkotás az elmúlt huszonöt évben
az általános klinikai gyakorlat részévé vált. A klasszikus,
anatómiai alapú röntgen képalkotás segítségével kapott – morfológiai
alapú képalkotás mellett – megjelent a funkcionális képalkotás.
Ennek segítségével kvantitatívan határozhatjuk meg egy szerv vagy
sejtcsoport működésére jellemző biokémiai paramétereket. Jellemzően
ezek normálistól való eltéréséből vagy térbeli elhelyezkedésük
megváltozásából fontos diagnosztikai eredményeket kaphatunk.
A molekuláris képalkotásban mind a radiofarmakonok,
mind a képalkotási modalitások és protokollok fejlődnek. A kutatók
újabb receptorokat, jelátviteli folyamatokban kulcsszerepet játszó
fehérjéket keresnek, amelyek új radiofarmakonok célpontjai lehetnek.
A radiokémikusok a korábbinál specifikusabb és szelektívebb
molekulákat terveznek és tesztelnek preklinikai, valamint klinikai
munkakörnyezetben. A radiofarmakonok biodisztribúciójának
meghatározása a műszerek fejlődésével pedig egyre szenzitívebb, jobb
időbeli és térbeli felbontású lett. Az újabb módszerek segítségével
olyan élettani különbségek váltak kvantitatíven meghatározhatóvá,
amelyeket korábban lehetetlen volt meglátni.
A glükózfelvétel az agy legfontosabb energetikai
tényezője. Ennek segítségével meg tudjuk határozni, mely
agyterületekben zajlik nagyobb mértékű anyagcsere. Ennek
meghatározására jelenleg két módszer alkalmas. Az egyik, a szélesebb
körben is ismertebb fMRI, amely közvetetten, az oxigénfogyáson
keresztül mutatja ki a metabolikus folyamatokat. A másik a
radioaktív, pozitronsugárzó fluor-18 atommal jelzett glükóz, vagyis
FDG. Az FDG időbeli és térbeli megoszlásának vizsgálatával meg
tudjuk határozni a fontosabb biokémiai paramétereket, mint a
felvételi érték (Ki) és a megoszlási hányados (DV). Az első az
irreverzibilis folyamatokat, vagyis a valódi glükózhasználatot, a
második a reverzibilis folyamatokat, vagyis a glüköztranszporterek
funkcióját jellemzi.
A kvantitatív képalkotási módszerek fejlesztése az
elmúlt tíz-tizenöt évben jelentős lendületet kapott a laboratóriumi
állatokat vizsgáló képalkotás fejlődésével. Például számos, az agyi
gyulladási folyamatok vizsgálatára alkalmas betegségmodell jelent
meg a gyakorlatban. A gyulladási folyamatok modellezése nagyon
fontos a öregkori krónikus neurológiai betegségek mechanizmusának
felderítéséhez. A képalkotás segítségével a biokémiai paraméterek
monitorozásával hasznos diagnosztikai módszereket
fejleszthetünk ki.
A klinikai gyakorlatban ismert, hogy a különböző
nemű emberek eltérően viselkednek egyes kezelések hatására, és egyes
biokémiai (például metabolikus ráta) paramétereik más tartományban
mozognak. Sajnálatos módon azonban az állatok nemére vonatkozólag
ezt a problémakört nem vizsgálták behatóbban, és a kísérletek során
gyakran csak hím egyedeket vizsgálnak, ezzel kikerülve a problémát,
és elszalasztva a különbségek okainak megértését.
Vizsgálataink során a dinamikus glükózfelvétel
paramétereit vizsgáltuk in vivo multimodális kvantitatív képalkotó
rendszerek segítségével. Az alkalmazott radiofarmakon a klinikumban
is használt glükózanalóg (FDG) volt. A kisállatok (n=12 egészséges
Wistar-patkány, hét nőstény és öt hím) képalkotását a jelenleg
klinikumban még éppen csak elterjedő PET/MRI-készülék segítségével
végeztük. Kísérleteinkben a jelenlegi legmodernebb nanoScan PET/MRI
multimodális kisállat képalkotó eszközt használtuk, amelyet a Mediso
Kft. bocsátott rendelkezésünkre. Ezen eszközben egy 1T kriogénmentes
– vagyis He-hűtésű szupravezető elektromágnes helyett egy statikus
mágnest használó – mágnes segíti a morfológiai képalkotást, amelyet
kisállatok laboratóriumi képalkotására optimalizált FDG-detektálást
lehetővé tevő PET-gyűrű egészít ki, lehetővé téve a radiofarmakonok
biodisztribúciójának meghatározását. A kisállatok agyának anatómia
felépítését az MRI-képek segítségével analizáltuk. Az MRI szerepe
csak annyi volt, hogy meg tudjuk állapítani az egyes agyterületek
elhelyezkedését (1. ábra). A vizsgált agyterületek a kortex,
striatum, cerebellum, hippokampusz, amygdala, talamusz,
hipotalamusz, pons és medulla oblongata voltak. Természetesen
|