En un estudio reciente publicado en Nature Biomedical Engineering, un equipo dirigido por investigadores del Hospital General de Massachusetts MGH ha demostrado que la resonancia magnética MRI y la inteligencia artificial AI se pueden utilizar para detectar los primeros signos de muerte de las células tumorales.en respuesta a una nueva terapia contra el cáncer basada en virus.
Recientemente, un virus terapéutico prometedor que mata selectivamente las células cancerosas sin afectar el tejido normal ha despertado la esperanza de tratar tumores cerebrales agresivos. Para optimizar aún más la terapia basada en virus, se debe realizar un seguimiento no invasivo frecuente de la respuesta al tratamiento. Este seguimientoes crucial para comprender las interacciones entre el virus y las células cancerosas, como el grado de propagación del virus dentro del tumor y la respuesta terapéutica.
Los investigadores utilizaron imágenes de resonancia magnética molecular cuantitativa para medir múltiples propiedades tisulares, incluido el pH tisular y la concentración de proteínas, que se alteran con la muerte celular. Este método permite monitorear la respuesta terapéutica mucho antes que con técnicas anteriores. Las respuestas al tratamiento eran visibles solo 48horas después de la terapia viral, mucho antes de que se observaran cambios en el volumen del tumor.
"Programamos un escáner de resonancia magnética para crear" huellas dactilares "de señales únicas para diferentes compuestos moleculares y pH celular. Luego se utilizó una red neuronal de aprendizaje profundo para decodificar las huellas dactilares y generar mapas cuantitativos de pH y moleculares", dice Christian Farrar, PhD,investigador y profesor del Centro de Imágenes Biomédicas de Athinoula A. Martinos. "El método de toma de huellas dactilares moleculares por resonancia magnética se validó en un estudio de tumores cerebrales en ratones en el que los tumores se trataron con una nueva terapia basada en virus que mató selectivamente las células cancerosas".
Para maximizar la eficiencia de este enfoque de tratamiento, los investigadores desarrollaron un método para la detección de la muerte de células tumorales causada por el virus. Esto ha permitido la detección temprana y rápida de regiones tumorales que responden al tratamiento. Recientemente, los investigadores han implementadoeste método para cuantificar el pH celular y los compuestos moleculares en el cerebro humano sano. La investigación futura de este enfoque en pacientes con tumores cerebrales humanos ayudaría a optimizar estas terapias basadas en virus
"Este estudio demuestra la fortaleza y la promesa de implementar tecnología computarizada basada en inteligencia artificial en la medicina para la investigación no invasiva de los procesos biológicos que subyacen a la enfermedad", dice Or Perlman, PhD, investigador en el Centro de Imágenes Biomédicas Athinoula A. Martinos. "Uno de los componentes más interesantes y clave para el éxito de este enfoque fue el uso de huellas dactilares moleculares simuladas para entrenar la red neuronal de aprendizaje automático. Este concepto podría potencialmente expandirse e investigarse para resolver otros desafíos médicos y científicos".
Este estudio describe un nuevo método para detectar la muerte de células tumorales de forma no invasiva mediante resonancia magnética. La capacidad de hacer esto podría ser útil para el seguimiento no invasivo del tratamiento del cáncer, lo que podría mejorar la atención del paciente y adaptar el tratamiento a un paciente individual.El mismo enfoque también podría ser beneficioso para detectar y caracterizar otras afecciones médicas en las que se produce una muerte celular elevada, como accidente cerebrovascular y enfermedad hepática. Si bien el estudio se validó principalmente utilizando un modelo de tumor cerebral de ratón, los investigadores han demostrado la capacidad de usar el mismo métodopara producir mapas cuantitativos de pH y moleculares en modelos de accidentes cerebrovasculares de ratas y seres humanos sanos. En el futuro, planean explorar más a fondo la aplicabilidad de este enfoque de imágenes no invasivas en pacientes con tumores cerebrales y accidentes cerebrovasculares.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Hospital General de Massachusetts . Nota: el contenido puede editarse por estilo y longitud.
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