Onderzoek naar een nieuwe MRI techniek om de stofwisseling van een hersentumor en epilepsie af te beelden

Glioblastoma is de meest voorkomende hersentumor bij volwassenen. De prognose
is zeer slecht, met een mediane algehele overleving van slechts 12-18 maanden
na de diagnose. Ondanks onderzoek naar nieuwe therapieën is deze
overlevingskans niet significant veranderd in de laatse decennia. Een beter
begrip van de pathofysiologie van glioblastoma is daarom uitermate belangrijk.

Metabole herprogrammering is een van de centrale kenmerken van kanker, en het
wordt verondersteld dat metabole veranderingen voorafgaan aan morfologische
weefselveranderingen in tumor weefsel. Beeldvorming van de metabolisme van
tumoren zal inzicht geven in de pathofysiologie van hersentumoren. Hier streven
we naar de ontwikkeling van een snel, herhaalbaar en niet-invasief metabool
MRI-protocol om twee belangrijke aspecten van metabole herprogrammering in
glioblastoma te detecteren: (1) het Warburg-effect en (2) veranderd
fosfolipidenmetabolisme. Het metabole MRI-protocol zal zich richten op het in
kaart brengen van deze veranderde metabole routes met behulp van twee
aanvullende technieken: deuterium metabolic imaging (DMI) en
fosfor-spectroscopie (31P-MRSI), respectievelijk.

Om de omvang van meetbare metabole verstoring te beoordelen, zullen we ook
patiënten met epilepsie opnemen in deze studie. Epilepsie resulteert in
verstoorde hersenmetabolisme (glutamaat, glutamine, GABA), maar waarschijnlijk
op een subtielere manier dan bij glioblastomen. Bovendien vertonen
epilepsiepatiënten met PET-hypometabolisme een verstoring in
glucosemetabolisme, en epilepsie treedt vaak op als een symptoom van
glioblastomen. Daarom is het nuttig om een idee te hebben van de mate van
(meetbare) metabole verstoring als gevolg van epilepsie alleen.

het ontwikkelen van een snel, herhaalbaar en non-invasieve metabole MRI scan
ontwikkelen om het metabolisme in gliobalstomen te meten, te weten het Warburg
effect en een veranderd fosfolipide metabolisme en daarnaast de metabole
verstoring in epilepsie te meten

Observationele studie. De studie bestaat uit twee delen. Eerst worden
scanparameters geëvalueerd, geoptimaliseerd en gevalideerd in een
optimalisatiestudie (deel 1). Vervolgens zullen we het metabolisme van
hersentumoren karakteriseren en behandelingseffecten evalueren (deel 2a) en
metabole verstoringen in epilepsie karakteriseren (deel 2b).

Deelnemers aan deel 1 zullen een of twee keer het UMC Utrecht bezoeken.
Deelnemers zullen onderworpen worden aan een 4 uur durend vasten, en bij
aankomst zal een intraveneuze toegang in een ader in de arm worden
geïnstalleerd voor frequente bloedafname (bijvoorbeeld elke 10 minuten, 5-10
ml). Alleen in deel 1 zal de metabole MRI-scan 120-150 minuten duren.

Glioblastoma-patiënten die deelnemen aan deel 2a zullen het UMC Utrecht drie
keer bezoeken. Epilepsiepatiënten in deel 2b zullen het UMC Utrecht eenmaal
bezoeken. Deelnemers zullen worden onderworpen aan een 4 uur durend vasten.
Tijdens elk bezoek zullen ze een 7T metabole MRI-scan van ~60 minuten
ondergaan. Vóór elke scan zullen ze een orale dosis deuteriumglucose ontvangen
(maximaal 0.75 g/kg, met een maximum van 60 g) opgelost in water (0.2 g/ml).

Het innemen van de genoemde hoeveelheden deuteriumglucose en het afnemen van de
genoemde hoeveelheid bloed (alleen in deel 1) heeft geen invloed op de
gezondheid van de deelnemers. Deuterium (2H) is een stabiele, niet-radioactieve
isotoop van waterstof, en biologisch gedraagt deuteriumglucose zich op
vergelijkbare wijze als normale glucose. Er zijn geen nadelige effecten
waargenomen bij de orale toediening van deuteriumglucose bij de dosering die in
deze studie zal worden gebruikt.

MRI is een veilige en betrouwbare techniek voor proefpersonen zonder
contra-indicaties voor het ondergaan van MRI en wordt veel gebruikt in
klinische onderzoeken en wetenschappelijk onderzoek. Proefpersonen die in de
studie zijn opgenomen, zullen geen contra-indicaties hebben voor MRI en ze
zullen opnieuw worden gescreend op standaardcontra-indicaties voordat ze de
MRI-onderzoek(en) ondergaan.

zullen geen direct voordeel hebben van deelname. De uitkomst van deze studie
zal echter helpen bij een beter begrip van de fysiologie van tumoren en
epilepsie, wat de diagnose en evaluatie van de behandeling kan verbeteren en
daarmee de individuele behandelingsbeslissingen.