Opis projektu
Znakowanie deuterem w celu zwiększenia specyficzności i czułości rezonansu magnetycznego w diagnostyce nowotworów
Pozytonowa tomografia emisyjna (PET) jest jedyną uznaną technologią obrazowania molekularnego całego ciała, która jest szeroko stosowana w diagnostyce nowotworów i do oceny efektów terapeutycznych w trakcie leczenia raka. Procedura PET jest jednak kosztowna, wiąże się z narażeniem pacjenta na promieniowanie jonizujące, a jej specyficzność dla wychwytu glukozy związanego z rakiem jest ograniczona. Finansowany przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych projekt GLUCO-SCAN ma na celu opracowanie i ocenę koncepcji obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (MRI) całego ciała, takiej jak obrazowanie metaboliczne z wykorzystaniem deuteru (DMI), w celu przezwyciężenia ograniczeń związanych z obecną technologią PET. Podejście to połączy innowacyjny sprzęt do MRI, dynamiczne próbkowanie danych spektroskopowych i algorytmy uczenia głębokiego w celu stworzenia nowej generacji skanerów całego ciała z możliwością jednoczesnego przechwytywania informacji morfologicznych i molekularnych.
Cel
The targeted scientific breakthrough of GLUCO-SCAN is the development and clinical evaluation of a disruptive whole-body molecular imaging concept for cancer assessment. The only currently established whole-body molecular imaging device is positron emission tomography (PET). Glucose (Glc)-sensitive PET is widely used in cancer diagnosis and treatment assessment, but has several major limitations: PET involves harmful ionizing radiation, is expensive, not widely available, and cannot differentiate between cancer-specific and normal cellular glucose uptake. These limitations prohibit an even more widespread use of PET, e.g. for screening. We propose a new Magnetic Resonance Imaging (MRI) concept, whole-body deuterium metabolic imaging (DMI) that will overcome these limitations.
Deuteration is a simple chemical procedure with which it is possible to artificially label a broad range of molecules with an equally broad range of potential applications, e.g. targeting Glc metabolism in cancer. After ingestion, this labeled Glc is metabolized in cells and the label is transferred to all metabolic products, which can be tracked by DMI.
Building on our recent preliminary results in Nature Biomed, we propose a combination of novel MRI hardware, dynamic spectroscopic data sampling, deep learning algorithms, and a clinical validation to answer the following three research questions in a 5-year project:
(i) Is DMI a viable alternative for whole-body cancer assessment?
(ii) How is DMI positioned compared to Glc-sensitive PET?
(iii) Can DMI be performed on widely available MRI systems and simultaneous with standard MRI?
GLUCO-SCAN will fill a gap in current medical imaging by offering an alternative for whole-body PET examinations and potentially even for screening of high risk populations. Ultimately, it will pave the way for a new generation of MR scanners with all-in-one whole-body imaging capability that would capture morphologic and molecular information simultaneously.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
1090 Wien
Austria