El tinte fluorescente que se usa comúnmente en los procedimientos de imágenes oncológicas para resaltar crecimientos anormales se conoce como agente de imágenes. Diferentes agentes de diagnóstico por imágenes de cáncer están diseñados para atacar tumores según los patrones de crecimiento inusuales y las necesidades metabólicas de la masa maligna. Algunos agentes no solo diferencian entre células sanas y cancerosas, sino también entre diferentes tipos de cánceres. Con un agente de diagnóstico por imágenes, los oncólogos pueden hacer diagnósticos, controlar los regímenes de tratamiento y evaluar la extensión de la metástasis.
Los pacientes a menudo reciben un radiofármaco antes de someterse a procedimientos de tomografía computarizada (TC), resonancia magnética (RM) o tomografía por emisión de positrones (PET). Los técnicos de radiología administran el agente por vía oral, intravenosa o por enema. Dependiendo de la parte o estructura del cuerpo que se visualizará, los pacientes también pueden recibir un agente de imágenes a través de una arteria o dentro de una cavidad corporal específica. Las sustancias suelen ser eliminadas por los riñones en la orina o en la evacuación de los desechos fecales. Los pacientes generalmente reciben instrucciones posteriores al procedimiento que sugieren aumentar la ingesta de líquidos para acelerar el proceso de eliminación.
Los primeros agentes de imágenes no solo apuntaron y resaltaron los tumores, sino que pasaron de la masa después de que ocurriera el daño celular o la muerte. El agente de formación de imágenes continuó emitiendo fluorescencia, iluminando un rastro hacia otras áreas. Los científicos idearon diferentes compuestos que solo emiten fluorescencia mientras están en una célula viva y que se detienen al dejar células muertas o moribundas. Una de estas últimas formulaciones incluye boro-dipirrometeno, a menudo llamado BODIPY, que solo emite fluorescencia mientras está dentro de las células vivas. Los científicos modificaron aún más la sustancia mediante la unión de ciertas moléculas que tenían como objetivo tumores específicos, lo que permitió a BODIPY iluminar los cánceres de mama con la proteína HER-2 (receptor del factor de crecimiento epidérmico humano 2).
Los oncólogos suelen utilizar el agente de diagnóstico por imágenes conocido como 18F-fluorodesoxiglucosa (18F FDG) para la detección de masas malignas. Las células tumorales crecen y se reproducen a tasas aceleradas en comparación con el tejido normal, lo que significa que tienen una tasa más alta de consumo de nutrientes. El compuesto 18F FDG contiene una molécula de azúcar que las células tumorales absorben rápidamente para satisfacer los requisitos nutricionales. Sin embargo, el compuesto fluorescente no ilumina eficazmente el crecimiento de células malignas en el tejido óseo. En cambio, el fluoruro de sodio-18 (18 NaF) se usa para producir iluminación en el tejido óseo, y los oncólogos a menudo combinan este agente con 18F FDG para visualizar la presencia de tumores en tejidos blandos y óseos.
Los compuestos fluorescentes también se pueden usar para controlar el crecimiento tumoral mediante el análisis del desarrollo de estructuras vasculares en y alrededor del tejido maligno. Utilizando el factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF), una proteína común a todos los tejidos malignos, los médicos rastrean el desarrollo de los vasos sanguíneos creados por el tumor. Los radiólogos también pueden usar ciertos compuestos para identificar cánceres y determinar el tratamiento. El agente de formación de imágenes 18F-fluoromisonidazol (FMISO) detecta tejidos que tienen niveles reducidos de oxígeno. Estos cánceres generalmente tienen una mala respuesta a la quimioterapia o la radiación.