Settore scientifico disciplinare: SSD MED 36
Responsabile Prof. Silvana Del Vecchio
Tema della ricerca Imaging molecolare per la ricerca translazionale e per lo sviluppo di terapie personalizzate in oncologia mediante tecniche di Medicina Nucleare
Progetto di ricerca AIRC IG 2011 Non invasive detection of tumor response to EGFR targeted therapy (project No.11756)FIRB MERIT : Sviluppo di nuove biomolecole come potenziali strumenti per la diagnosi e la terapia dei tumori tiroidei (project No. RBNE08YFN3_008)
Tipologia della ricerca Ricerca traslazionale e clinica
Breve descrizione La conoscenza dei meccanismi molecolari alla base della crescita e progressione tumorale ha portato all’identificazione di una pletora di nuovi bersagli ed allo sviluppo di potenziali sonde e farmaci innovativi per la diagnosi e la terapia delle neoplasie. L’imaging molecolare con la sua capacità di valutare in vivo processi biologici complessi quali proliferazione, angiogenesi, espressione genica, interazioni ligando/recettore, trasporto di substrati metabolici può accelerare  il processo di trasferimento delle conoscenze dal laboratorio alla clinica mediante lo sviluppo, caratterizzazione e validazione di nuovi strumenti per la diagnosi e cura delle neoplasie.                                                                                Nell’ambito di questa linea di ricerca tecnologie di imaging di Medicina Nucleare quali la PET/TC e la SPECT/TC vengono impiegate in studi pre-clinici e clinici per la visualizzazione dell’espressione e della funzione di specifici bersagli molecolari responsabili della incontrollata crescita neoplastica e dell’aggressività della neoplasia. Le stesse metodiche di imaging sono inoltre impiegate per valutare la capacità di specifici farmaci di inibire la funzione del bersaglio e di modulare così processi fondamentali per la crescita, la sopravvivenza e la disseminazione metastatica  delle cellule neoplastiche. Lo scopo ultimo di questo approccio è di favorire il trasferimento e l’implementazione delle nuove conoscenze in ambito clinico in modo da promuovere lo sviluppo di nuovi standard per la diagnosi e la cura dei tumori.In ambito clinico, l’attività di ricerca è volta alla caratterizzazione biologica della neoplasia mediante tecniche di Medicina Nucleare ed all’ottimizzazione delle metodiche di imaging nell’iter diagnostico del singolo paziente e nel monitoraggio delle terapie. Le neoplasie più studiate in ambito clinico sono state il mieloma multiplo, i tumori neuroendocrini, le neoplasie epiteliali del timo, il carcinoma midollare della tiroide e le neoplasie polmonari. Lo scopo ultimo di questo approccio è di utilizzare biomarcatori di imaging per orientare e guidare le scelte terapeutiche nel singolo paziente promuovendo quindi la personalizzazione delle terapie.
Risultati I risultati della ricerca traslazionale hanno portato allo sviluppo di numerosi modelli tumorali nei quali sono stati saggiati e caratterizzati nuovi traccianti per la visualizzazione non invasiva di proliferazione, apoptosi e angiogenesi. In particolare la PET/TC e la 18F-Fluorotimidina, un tracciante di proliferazione, sono stati utilizzati per visualizzare la sensibilità e la resistenza di neoplasie polmonari non a piccole cellule al trattamento con inibitori dell’attività tirosin-chinasica di EGFR. Lo stesso approccio è stato adottato per visualizzare negli stessi tumori la reversione della resistenza ad inibitori di EGFR mediante l’uso di inibitori appropriati.                                                                                        In ambito clinico, uno studio di imaging multimodale in pazienti con mieloma multiplo, ha dimostrato che 18F-FDG-PET/TC e MR hanno una sensibilita’ e una specificita’ equivalente nell’evidenziare la malattia focale a livello del rachide. Tuttavia la FDG-PET e’ in grado di evidenziare sedi aggiuntive di malattia focale a livello dello scheletro appendicolare ma e’ meno sensibile nell’evidenziare malattia diffusa a livello del rachide. In un altro studio effettuato con metodica ibrida FDG-PET/TC abbiamo saggiato e validato il valore prognostico di alcuni marcatori di imaging come il volume metabolico tumorale in pazienti con mieloma multiplo, dimostrando la sua predittività sulla sopravvivenza globale e sull’intervallo libero da malattia.Questo approccio contribuisce ad identificare nell’ambito dei pazienti con mieloma multiplo quelli che necessitano di terapie più aggressive.I risultati dell’attività scientifica complessiva correlata a questa linea di ricerca sono stati pubblicati su riviste internazionali a severo controllo redazionale e la qualità della produzione scientifica è documentata dalle oltre 2000 citazioni nella letteratura scientifica internazionale e da un H-index di 25 (ISI Web of Science)
Principali pubblicazioni
  1. Iommelli F, De Rosa V, Gargiulo S, Panico M, Monti M, Greco A, Gramanzini M, Ortosecco G, Fonti R, Brunetti A, Del Vecchio S (2014). Monitoring reversal of MET-mediated resistance to EGFR tyrosine kinase inhibitors in non-small cell lung cancer using  3’-deoxy-3’-[18F]-fluorothymidine positron emission tomography. Clinical Cancer Research 20: 4806-4815
  2. Rosa R, Marciano M, Malapelle U, Formisano L, Nappi L, D’amato C, D’Amato V, Damiano V, Marfe G, Del Vecchio S, Zannetti A, Greco A, De Stefano A, Carlomagno C, Veneziani BM, Troncone G, De Placido S, Bianco R (2013). Sphingosine Kinase 1 (SphK1) overespression contributes to cetuximab resistance in human colrectal cancer.Clinical Cancer Research, 19:138-147.
  3. Iommelli F, De Rosa V, Fonti R, Del Vecchio S (2014). Molecular imaging for detection of sensitivity and resistance to EGFR tyrosine kinase inhibitors in non-small cell lung cancer. Clinical and Translational Imaging 2:43-53.
  4. Van Leeuwen FWB, de Jong M, EANM Translational Molecular Imaging Committee de Jong M, van Leeuwen F, Lahoutte T, Evangelista L, Barbet J, Del Vecchio S, Schibli R.Molecular imaging: the emerging role of optical imaging in nuclear medicine (2014) European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging 41:2150-2153.
  5. Ciarmiello A, Gaeta MC, Meniconi M, Milano A, Alfano B, Del Vecchio S, Salvatore M.(2014) Parametric MR dynamic imaging for breast lesions characterization and prediction of lymph nodes involvement. Current Radiopharm.  7(2):91-99
  6. De Luca S, Fonti R, Palmieri G, Federico P, Del Prete G, Pacelli R, Pace L, De Placido S, Salvatore M, Del Vecchio S (2013). Combined imaging with 18F-FDG-PET/CT and 111In-labeled Octreotide SPECT for evaluation of thymic epithelial tumors. Clinical Nuclear Medicine 38: 354-358.
  7. Zannetti A, Iommelli F, Speranza A, Salvatore M, Del Vecchio S (2012). 3′-Deoxy-3′-18F-Fluorothymidine PET/CT to guide therapy with epidermal growth factor receptor antagonists and Bcl-xL inhibitors in non-small cell lung cancer. The Journal of Nuclear Medicine 53: 443-450
  8. Fonti R, Larobina M, Del Vecchio S, De Luca S, Fabbricini R, Catalano L, Pane F, Salvatore M, Pace L (2012). Metabolic tumor volume assessed by 18F-FDG-PET/CT for the prediction of outcome in patients with multiple myeloma. The Journal of Nuclear Medicine 53: 1829-1835
  9. Bombardieri E, Ambrosini V, Aktolun C, Baum RP, Bishof-Delaloye A, Del Vecchio S, Maffioli L, Mortelmans L, Oyen W, Pepe G, Chiti A. (2010). 111In-pentetreotide scintigraphy:procedure guidelines for tumor imaging. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging 37: 1441-1448
  10. Zannetti A, Del Vecchio S, Iommelli F, Del Gatto A, Del Luca S, Zaccaro L, Papaccioli A, Sommella J, Panico M, Speranza A, Grieco P, Novellino E, Saviano M, Pedone C, Salvatore M. (2009). Imaging of avß3 expression by a bifunctional chimeric RGD peptide not cross-reacting with avß5. Clinical Cancer Research 15: 5224-5233
  11. Zannetti A, Iommelli F, Fonti R, Papaccioli A, Sommella J, Lettieri A, Pirozzi G, Bianco R, Tortora G, Salvatore M, Del Vecchio S. (2008). Gefitinib induction of in vivo detectable signals by Bcl-2/Bcl-xL modulation of inositol trisphosphate receptor type 3. Clinical Cancer Research 14:5209-5219
  12. Fonti R, Salvatore B, Quarantelli M, Sirignano C, Segreto S, Petruzziello F, Catalano L, Liuzzi R, Rotoli B, Del Vecchio S, Pace L, Salvatore M. (2008). 18F-FDG PET/CT, 99mTc-MIBI, and MRI in evaluation of patients with multiple myeloma. The Journal of Nuclear Medicine 49:195-200.
Partecipanti Dipartimento di Scienze Biomediche Avanzate Università di Napoli Federico II: Prof Camera L, Dr Segreto S, Dr De Luca S, Dr Monti MIstituto di Biostrutture e Bioimmagini CNR: Dr Fonti R, Dr Iommelli F, Dr Salvatore B, Dr De Rosa V