Test predittivi

Università Cattolica Facoltà di Medicina e Chirurgia Scuola di Specializzazione in Fisica Sanitaria

Andrea Pentiricci

Test predittivi

test capaci di predire la risposta

di un tumore alla radioterapia

identificazione paziente

tumori mostrano una sensibilità intrinsecao una resistenza alle radiazioni inusuale

presenza di cellule ipossiche o di un potenzialeproliferativo rendono i tumori resistenti ai

trattamenti convenzionali

si può adattare la terapia di trattamento al singolo caso

radiosensibilità dei tessuti normali

piccola variazione da persona a persona,entro l’errore sperimentale dovuto alle

tecniche di misura

1. Ataxia – telangiectasia: D0 ~ 5 Gy

2. presenza ipotizzata di altri gruppi di persone più radiosensibili rispetto alla media

possibilità di sottodosaggio nella radioterapia convenzionale

correlazione tra la radiosensibilitàdi tessuti normali in vitro e reazioni

anche tardive nei pazienti da cui eranostate prelevate le cellule

utilità di test predittivi per la radiosensibilità di tessuti normali

test predittivi per tumore

1. radiosensibilità cellulare intrinseca2. stato dell’ossigeno3. potenziale proliferativo

radiosensibilità cellulare intrinseca

test clonogenici per studiare la risposta cellulare alle radiazioni

capacità di una cellula a proliferare,con la formazione di colonie (espressione

di 5 – 6 mitosi)

cellule tumoralinon crescono rapidamente

bassa efficienza

correlazione tra le linee cellularie la risposta clinica dei tumori

SF2

risposta clinica non correlataalla radiosensibilità cellulare

differenza nella risposta dei tumori imputabile alla frazione ipossica

Courtenay assay

tecniche standard di colture cellularinon si adattano bene

• cellule non si attaccano alla superficie della piastra di Petri• cellule crescono come sfere in un gel semisolido di agarosio• fattori di crescita

SF2 > 0.55 bassa probabilità di controllo localeSF2 < 0.55 alta probabilità di controllo locale

tumori alla testa e al collo: correlazione tra controllo localee (= componente lineare della curva di sopravvivenza)

nonclonogenic assaysdipendono dalla crescitafacili da usarerisultati più veloci

COLORIMETRIC ASSAY

• dosi di radiazione graduali• cellule tumorali colorate• spettrofotometro• contenuto di proteine o DNA

limiti

tecnica non distingue cellule normali e tumorali

mancanza di accuratezza perSF2 (solo misure di attività)

cell adhesivematrix assay

substrato ottimale di ormoni e fattori di crescita, perfacilitare l’attaccamento delle cellule e la loro crescita

• crescita quantificata da un’analisi computerizzata dell’immagine• numero di cellule originali diverso• dosi graduali• curve di sopravvivenza

aumentare la dose di radiazionediminuisce la crescita cellulare

limiti

no misura integrità riproduttiva

accuratezza a 2 Gy discutibile

aberrazioni cromosomiche

misura della radiosensibilità relativa delle celluletramite la determinazione della frequenza di

aberrazione indotta da una sola prima dose ditrattamento (ad es. 2 Gy)

condensamento cromosomicoprematuro

ibridazione fluorescentein situ

marcatura delle traslocazioni(limite della tecnica)

stato dell’ossigeno

presenza di cellule ipossiche è un limite alla curabilità dei tumori

con le radiazioni

individuazione di pazienti con tumoricontenenti cellule ipossiche

• nitroimidazolo marcato con materiale radioattivo• presenza di ipossia visualizzata con la SPECT• 40% di tumori contengono frazioni di cellule ipossiche

test non invasivo per la selezionedi pazienti in base alla frazione

di cellule ipossiche presente

oxygen probesmisura della concentrazione

di ossigeno tramite tecnica polarografica

• danni al tessuto• compressione di vasi sanguigni• alterazione della tensione ossigeno

EPPENDORF PROBE

elettrodo polarografico che si muovevelocemente attraverso il tessuto sotto

il controllo del computer ed ha un tempodi risposta di circa 1 s• carcinoma della cervice uterina

• stadio e dimensioni del tumore non differiscono tra i 2 gruppi

presenza di ipossia non legata alle dimensioni del tumore

test predittivo

potenziale proliferativo

Tpot = tempo potenziale di raddoppiamento del tumore

iperfrazionamento

trattamento accelerato

minimizzare l’impatto dellaproliferazione cellulare del tumore

pazienti con Tpot < 4 ggricevono un notevole beneficio

da un protocollo di trattamentoaccelerato

conclusioni

• stadio sperimentale di sviluppo

• selezione specifica del paziente

radiosensibilità inusualedi tessuti normali

radiosensibilità/radioresistenza

stato dell’ossigeno

potenziale proliferativo

si può decidere il trattamento migliore per il paziente (iperfrazionamento, trattamento accelerato…)