Vroege diagnose van RA met PET

Reumatoïde artritis (RA)

RA treft 0,5% tot 1% van de wereldbevolking en wordt gekenmerkt door chronische ontsteking en gewrichtsschade. Het beïnvloedt niet alleen de gewrichten maar kan ook leiden tot ernstige complicaties zoals hart- en vaatziekten en lymfoom. Traditionele diagnostische methoden hebben beperkingen, waardoor er behoefte is aan innovatieve benaderingen voor vroege detectie en monitoring.

Diagnostiek

De diagnose van RA gebruikt een combinatie van medische voorgeschiedenis, lichamelijk onderzoek en bloedonderzoeken, zoals bezinkingssnelheid van erytrocyten, C-reactief proteïne, reumafactor en anticyclisch gecitrullineerde peptiden. De vooruitgang van de ziekte is echter niet bij alle patiënten gelijk, en de vroege veranderingen in gewrichtsactiviteit zijn mogelijk niet detecteerbaar in bloedmonsters. Een juiste diagnose en het voorspellen van de ziekteprogressie bij de individuele RA-patiënt zijn essentieel voor een succesvolle behandeling, omdat de uitkomst van RA aanzienlijk kan variëren. Nieuwe medicijnen en behandelingen, zoals opkomende biologica, brengen hoge kosten met zich mee en kunnen ernstige bijwerkingen hebben voor de patiënt.

Gevestigde klinische beeldvormende technieken zoals röntgenfoto's, CT, echografie en MRI visualiseren secundaire veranderingen in bot- en gewrichtsstructuren, die meestal optreden in latere stadia van de ziekte. Geen van deze modaliteiten biedt informatie over moleculaire veranderingen of de rol van specifieke immuuncellen tijdens de ziekteontwikkeling.

PET

Moleculaire beeldvormingsbenaderingen kunnen worden gebruikt om vroege moleculaire veranderingen en veranderingen in het lokale inflammatoire milieu te detecteren die voorafgaan aan structurele veranderingen bij RA. Positron Emission Tomography (PET)* is een niet-invasieve moleculaire beeldvormingsmodaliteit. Deze wordt in de klinische praktijk gebruikt voor detectie en stadiëring in de oncologische setting. Een gevestigd PET-tracer voor gevoelige detectie van geactiveerde immuuncellen bij RA zou prognostische waarde kunnen bieden door subklinische activiteit te identificeren in een vroeg stadium van ziekteontwikkeling, flares te voorspellen bij patiënten met vastgestelde ziekte, en dienen als een instrument voor vroegtijdige monitoring van de respons op medicatie. Dit is van klinisch belang en kan de toekomst van de behandeling van reumatoïde artritis vormgeven. PET is dan ook in de huidige studie gebruikt in het kader van RA.

CD69

CD69 is een celoppervlaktemarker die vroeg verschijnt bij geactiveerde immuuncellen. Bij patiënten met actieve RA is CD69 verhoogd in synoviaal weefsel. Dit maakt CD69 een veelbelovend doelwit voor het bestuderen van immuunreacties tijdens het begin van RA. Radiogemerkte antilichamen gericht tegen CD69 zijn beschreven en geëvalueerd als beeldvormingsmiddelen voor de detectie van tumorinfiltrerende geactiveerde immuuncellen in de oncologische context. Antilichamen zijn echter geen ideale PET-beeldvormingsmiddelen vanwege hun grote omvang en trage klaring. Daarom is Z_CAM241 ontwikkeld, een klein eiwit met affiniteit voor menselijke en murine CD69. Dit is gebaseerd op het ‘Affibody (Affibody AB) molecule scaffold’ welke worden gebruikt als bouwstenen voor gerichte binding aan specifieke doelen, in dit geval CD69. Het lijk op een antilichaam (het valt binnen de antilichaam mimetica).

Onderzoek

In het onderzoek werd inflammatoire artritis geïnduceerd bij muizen, gevolgd door longitudinale observatie met  [⁶⁸Ga]Ga-DOTA-Z_CAM241 PET/CT op verschillende tijdstippen. Klinische parameters, waaronder lichaamsgewicht en zwelling van de poten, werden gemeten.

Een tweede groep muizen werd onderzocht met een niet-bindend, qua grootte overeenkomend eiwit als de negatieve controle.

Resultaten

Klinische symptomen verschenen 5-7 dagen na inductie van artritis. De opname van [⁶⁸Ga]Ga-DOTA-Z_CAM241 in de gewrichten was verwaarloosbaar bij aanvang, maar nam geleidelijk toe na inductie van de ziekte. Een verhoogd PET-signaal werd gevonden op dag 3, vóór het verschijnen van klinische symptomen. De opname van [⁶⁸Ga]Ga-DOTA-Z_CAM241 correleerde met de klinische score en ziekte-ernst. De aanwezigheid van CD69-positieve cellen in de gewrichten en lymfeklieren werd bevestigd door flowcytometrie en immunokleuring.

De opname van de niet-bindende tracer die dienstdeed als negatieve controle nam ook geleidelijk toe met ziekteprogressie, zij het in mindere mate dan met [⁶⁸Ga]Ga-DOTA-Z_CAM241.

Klinische relevantie en toekomst

Snelle en gerichte interventies kunnen de koers van de ziekte drastisch veranderen, waardoor patiënten een betere levenskwaliteit krijgen. Terwijl deze studie de deur opent naar een nieuwe dimensie van RA-diagnose, roept het ook op tot toekomstig onderzoek. Klinische proeven moeten de bruikbaarheid van CD69-gerichte PET-beeldvorming bij menselijke patiënten bevestigen.

*Positron Emission Tomography (PET)

PET is een medische beeldvormingstechniek die wordt gebruikt om de functionele processen in het lichaam in kaart te brengen. PET maakt gebruik van positronen, positief geladen deeltjes die vrijkomen bij radioactief verval van bepaalde isotopen. Een radioactieve stof, ook wel radiotracer genoemd, wordt aan een specifiek molecuul gebonden. Wanneer deze radioactieve stof in het lichaam wordt geïnjecteerd, zendt het positronen uit. Positronen zijn de antimateriedeeltjes van elektronen. Wanneer een positron botst met een elektron, annihileren ze elkaar en zenden ze gammastralen uit. PET-scanners detecteren deze uitgezonden gammastralen. De locatie waar de gammastralen vandaan komen, geeft informatie over de locatie van de radioactieve stof in het lichaam.

Gebruik in onderzoek

• Oncologie: PET wordt veel gebruikt bij de detectie en staging van kanker. Kankercellen hebben vaak een verhoogd metabolisme, wat zichtbaar wordt op PET-scans.
• Neurologie: In de neurologie kan PET worden gebruikt om de hersenactiviteit te meten. Specifieke radiotracers kunnen de verdeling van neurotransmitters in de hersenen in kaart brengen.
• Cardiologie: PET kan worden toegepast om de doorbloeding van het hart en het metabolisme van hartweefsel te evalueren.
• Ontstekingsziekten: In het geval van de besproken tekst over reumatoïde artritis, wordt PET gebruikt om de activiteit van het immuunsysteem in ontstoken gewrichten te meten.

Gebruik in de kliniek

PET wordt gebruikt voor de diagnose en monitoring van verschillende aandoeningen. Het biedt een uniek inzicht in de functionele aspecten van het lichaam.