Des chercheurs de l'École de génie biomédical et des sciences de l'imagerie ont publié pour la première fois une nouvelle étude explorant l'utilisation du suivi des particules par émission de positons (PEPT) chez un sujet vivant.
La technologie PEPT permet la localisation et le suivi en 3D d’une seule particule radioactive au sein de systèmes vastes, denses et/ou optiquement opaques, difficiles à étudier à l’aide d’autres méthodologies. La technologie est actuellement utilisée pour étudier les flux au sein de systèmes mécaniques complexes tels que les gros moteurs, les mélangeurs industriels, etc., mais n'a pas encore été traduite pour une utilisation dans des applications biomédicales.
Le PEPT était auparavant un domaine inexploré dans l'imagerie biomédicale en raison du manque de méthodes pour isoler et radiomarquer une seule particule de taille suffisamment petite et avec suffisamment de radioactivité pour permettre son injection et sa détection chez un sujet vivant.
Dans cette nouvelle étude publiée dans la revue Nature Nanotechnology , l'auteur principal, le Dr Juan Pellico, et une équipe multidisciplinaire dirigée par le Dr Rafael T. M. de Rosales ont pu synthétiser, radiomarquer et isoler une seule particule submicrométrique de silice avec une radioactivité suffisante pour permettre la détection avec l'imagerie TEP standard et la PEPT pour la première fois. .
« Notre ambition est de développer davantage ces résultats et de développer des traceurs PEPT améliorés qui nous permettront d'explorer pleinement le potentiel du PEPT en biomédecine pour fournir des informations sur le corps entier sur la dynamique du flux sanguin dans différents contextes, avec des applications uniques telles que l'étude de complexes flux sanguin multiphasique, crucial dans la physiologie clinique et l'administration de médicaments », explique le Dr Rafael T.M. de Rosales, lecteur en chimie d'imagerie à l'École de génie biomédical et des sciences de l'imagerie.
« D'autres applications potentielles incluent l'utilisation de particules uniques pour la radiothérapie ou la chirurgie guidée par PEPT de haute précision. De plus, le PEPT in vivo avec des cellules radiomarquées uniques devrait permettre l'évaluation du mouvement et de la migration de cellules individuelles, ainsi que leur interaction avec les vaisseaux sanguins et les tissus. PEPT vous permet de trianguler la position d'une particule unique à l'intérieur du corps avec une grande précision et en temps réel.
"Dans les méthodes d'imagerie TEP actuelles, nous injectons des milliards, voire des milliards de molécules radiomarquées aux patients et les images résultantes représentent leur distribution moyenne après une période de temps, généralement de 10 à 30 minutes.
"Cela ne vous donne pas d'informations sur la vitesse de ces molécules ou leur emplacement exact à l'intérieur du corps en temps réel, ce qui pourrait être utile pour l'étude de l'hémodynamique ou de la façon dont le sang circule dans vos vaisseaux.
"Le PEPT, en suivant des particules uniques en temps réel, devrait permettre l'étude de la vitesse, de la densité et de la dynamique globale du flux sanguin qui sont actuellement impossibles à étudier par toute autre modalité d'imagerie. L'étude de l'hémodynamique au niveau du corps entier est particulièrement opportun puisque des scanners TEP cliniques pour le corps entier sont désormais disponibles, dont l'un sera bientôt installé ici à King's."
Le PEPT in vivo a le potentiel de réaliser des avancées importantes dans l'évaluation d'événements anormaux dans les maladies cardiovasculaires ou le cancer où le flux sanguin a un impact important.
Les futures applications cliniques pourraient inclure l'analyse détaillée du flux sanguin et des gradients de pression au sein de lésions telles que des tumeurs ou des lésions vasculaires, où le flux sanguin est anormal, ce qui pourrait être utilisé pour guider les options de traitement pour les patients.
Plus d'informations : Pellico, J. et al, Suivi des particules par émission de positrons (PEPT) en temps réel in vivo et PET à particule unique. Nanotechnologie naturelle (2024). DOI :10.1038/s41565-023-01589-8
Informations sur le journal : Nanotechnologie naturelle
Fourni par King's College de Londres
