Il colorante fluorescente comunemente utilizzato nelle procedure di imaging oncologico per evidenziare crescite anomale è noto come agente di imaging. Diversi agenti di imaging del cancro sono progettati per colpire i tumori in base ai modelli di crescita insoliti e alle esigenze metaboliche della massa maligna. Alcuni agenti non solo differenziano tra cellule sane e cancerose, ma anche tra diversi tipi di cancro. Utilizzando un agente di imaging, gli oncologi possono fare diagnosi, monitorare i regimi di trattamento e valutare l’entità delle metastasi.
I pazienti spesso ricevono un radiofarmaco prima di essere sottoposti a procedure di tomografia computerizzata (TC), risonanza magnetica (MRI) o tomografia a emissione di positroni (PET). I tecnici di radiologia somministrano l’agente per via orale, endovenosa o mediante clistere. A seconda della parte o della struttura del corpo da visualizzare, i pazienti potrebbero anche ricevere un agente di imaging attraverso un’arteria o all’interno di una specifica cavità corporea. Le sostanze vengono tipicamente eliminate dai reni nelle urine o nell’evacuazione dei rifiuti fecali. I pazienti di solito ricevono istruzioni post procedura che suggeriscono di aumentare l’assunzione di liquidi per accelerare il processo di eliminazione.
I primi agenti di imaging non solo hanno preso di mira ed evidenziato i tumori, ma sono passati dalla massa dopo che si è verificato un danno cellulare o la morte. L’agente di imaging ha continuato a emettere fluorescenza, illuminando una scia verso altre aree. Gli scienziati hanno ideato diversi composti che emettono fluorescenza solo quando si trovano in una cellula vivente e che si fermano quando lasciano cellule morte o morenti. Una di queste formulazioni successive include boro-dipirrometene, spesso chiamato BODIPY, che emette fluorescenza solo all’interno delle cellule viventi. Gli scienziati hanno ulteriormente modificato la sostanza legando alcune molecole che miravano a colpire tumori specifici, consentendo a BODIPY di illuminare i tumori al seno con la proteina HER-2 (recettore del fattore di crescita epidermico umano2).
Gli oncologi usano spesso l’agente di imaging noto come 18F-fluorodesossiglucosio (18F FDG) per il rilevamento di massa maligna. Le cellule tumorali crescono e si riproducono a velocità accelerata rispetto al tessuto normale, il che significa che hanno un tasso di consumo nutrizionale più elevato. Il composto 18F FDG contiene una molecola di zucchero che le cellule tumorali assorbono rapidamente per soddisfare le esigenze nutrizionali. Il composto fluorescente, tuttavia, non illumina efficacemente la crescita delle cellule maligne nel tessuto osseo. Invece, il fluoruro di sodio-18 (18 NaF) viene utilizzato per produrre illuminazione nel tessuto osseo e gli oncologi spesso combinano questo agente con 18F FDG per visualizzare la presenza di tumori nei tessuti molli e ossei.
I composti fluorescenti possono essere utilizzati anche per monitorare la crescita del tumore analizzando lo sviluppo delle strutture vascolari all’interno e intorno al tessuto maligno. Utilizzando il fattore di crescita endoteliale vascolare (VEGF), una proteina comune a tutti i tessuti maligni, i medici seguono lo sviluppo dei vasi sanguigni creati dal tumore. I radiologi potrebbero anche utilizzare determinati composti per identificare i tumori e determinare il trattamento. L’agente di imaging 18F-fluoromisonidazolo (FMISO), rileva i tessuti che hanno livelli di ossigeno ridotti. Questi tumori generalmente hanno una scarsa risposta alla chemioterapia o alle radiazioni.