A emergência da imagem molecular é outro marco na história da imagiologia médica, e o Ministério da Ciência e Tecnologia, o Ministério da Saúde e a Fundação Nacional de Ciências Naturais da China atribuíram grande importância à investigação da medicina molecular e da imagem molecular. No entanto, a imagem molecular está, afinal, na sua infância, e a cooperação multidisciplinar, especialmente a comunicação e cooperação interdisciplinar, é altamente necessária para promover o desenvolvimento suave da investigação da imagem molecular. A imagem molecular é a ciência da imagem de moléculas específicas a nível do tecido, celular e subcelular, reflectindo alterações a nível molecular no organismo vivo, e o estudo qualitativo e quantitativo do seu comportamento biológico. A imagem molecular é, portanto, o produto da combinação de técnicas de biologia molecular com a moderna imagem médica, enquanto a imagem diagnóstica clássica (raio-X, TAC, RM, ultra-som, etc.) mostra principalmente o efeito final de algumas alterações moleculares com doenças anatomicamente alteradas; a imagem molecular, através do desenvolvimento de novas ferramentas, reagentes e métodos, sondas para anomalias a nível celular e molecular em processos de doenças, detectando anomalias antes que estas sejam alteradas anatomicamente A imagem molecular é uma ponte entre a biologia molecular e a medicina clínica através do desenvolvimento de novas ferramentas, reagentes e métodos para detectar anomalias nos processos da doença a nível celular e molecular, e para detectar anomalias na ausência de alterações anatómicas na doença. Sabe-se que a conclusão do Projecto Genoma Humano oferece a possibilidade de um factor de risco/prevenção/intervenções médicas individualizadas num futuro próximo. Com o aparecimento de “ómica”, como a genómica/proteómica (funcional), farmacogenómica e outros avanços na biologia de sistemas, a medicina personalizada está a passar do conceptual para o clínico. A imagem molecular, que fornece informação molecular/genética não invasiva/minimamente invasiva e reprodutível in vivo/quantitativa/real-time/visualizada, e mesmo informação de interacção multi-molecular, está agora a tornar-se a norma. Esta informação única e realista sobre o indivíduo é o pré-requisito para uma medicina individualizada. A imagem molecular, uma parte importante da histologia de diagnóstico, não só é uma ferramenta técnica importante com muitas vantagens na investigação básica, mas também será uma ponte importante para a tradução dos resultados da investigação básica para aplicações clínicas, desempenhando um papel na ligação desta revolução médica com a prática futura da medicina. Além disso, com o avanço dos nanomateriais multifuncionais, a imagiologia molecular é obrigada a diluir ainda mais a fronteira entre o diagnóstico e o tratamento. Os avanços na imagiologia molecular são complementares à terapêutica orientada; a imagiologia molecular pode abordar muitas das questões-chave que as terapias orientadas enfrentam, tais como a avaliação em tempo real dos efeitos terapêuticos a nível molecular. As imagens moleculares também oferecem vantagens significativas no processo de desenvolvimento de fármacos. A imagiologia molecular está destinada a tornar-se mais um marco na prevenção da doença e na optimização das intervenções clínicas, desempenhando um papel de liderança no modelo da medicina individualizada. Princípios da imagem molecular A imagem molecular combina bioquímica molecular, processamento de dados, nanotecnologia e processamento de imagens, e no futuro será capaz de fornecer informação verdadeiramente qualitativa, localizada e quantitativa para diagnóstico clínico devido à sua alta especificidade, sensibilidade e alta resolução de imagens. É assim claro que a imagem molecular já não é uma mudança tecnológica única, mas uma integração de várias tecnologias. Há três elementos-chave para a imagem molecular, sendo o primeiro uma sonda molecular altamente específica, o segundo uma técnica de amplificação de sinal adequada e o terceiro um sistema de detecção que pode obter sensivelmente imagens de alta resolução. Integra informação genética, bioquímica e novas sondas de imagem no corpo humano, que são utilizadas para rotular o “alvo” (outra molécula) em estudo, amplificar o “alvo” através da tecnologia de imagem molecular, detectá-lo através de técnicas sofisticadas de imagem, e depois, através de Uma série de técnicas de pós-processamento de imagens são utilizadas para revelar processos biológicos a nível molecular e celular em tecidos vivos, levando ao diagnóstico e tratamento subclínico de doenças. Dificuldades na imagem molecular No entanto, existem ainda muitas questões prementes que precisam de ser abordadas no estabelecimento de uma plataforma de tecnologia de imagem molecular. Por exemplo, a fraca sensibilidade da imagem molecular da RM; a baixa resolução espacial das técnicas de medicina nuclear; o elevado ruído de fundo e a baixa penetração tecidual da imagem óptica; a imunogenicidade da sonda e o transporte in vivo; e a integração de dados e o pós-processamento de várias ferramentas de imagem. A imagem molecular tem as suas raízes na biologia molecular/celular e nas técnicas de imagem e química, e o seu desenvolvimento não se baseia principalmente no desenvolvimento de hardware de equipamento de imagem, mas em avanços na biologia molecular e no desenvolvimento de sondas. Sendo uma disciplina emergente, a imagem molecular caracteriza-se pela intersecção e integração multidisciplinar. Com as questões das ciências da vida no seu cerne, recorre aos desenvolvimentos das “disciplinas básicas do poder”, e caracteriza-se por uma colaboração cruzada multidisciplinar e multifacetada, bem como pela integração tecnológica e inovação de equipamentos. Em termos dos elementos centrais da investigação de imagem molecular, é quase inconcebível para uma vasta gama de profissionais de imagem clínica realizar uma investigação frutuosa sem uma equipa razoável. A necessidade de colaboração interdisciplinar em imagiologia molecular deve-se também ao facto de várias técnicas de imagem terem as suas próprias vantagens e desvantagens, e várias dificuldades, e por isso requerem frequentemente intersecção e colaboração interdisciplinar e multifacetada, o que requer tanto as ciências da vida para formular problemas urgentes a nível molecular, como as disciplinas físicas, químicas, bio-digitais e informáticas para desenvolver teorias e técnicas adaptadas à investigação em imagiologia molecular e aplicadas ao campo. Ao mesmo tempo, há necessidade de incorporar tecnologias nanocientíficas contemporâneas de vanguarda. No entanto, a falta de colaboração multidisciplinar tornou-se um estrangulamento no desenvolvimento da imagem molecular, especialmente a falta de comunicação e colaboração com disciplinas relacionadas, tais como biologia, química, física, engenharia e computação. Por exemplo, a concepção e preparação de sondas moleculares e a sua caracterização e análise requerem uma estreita colaboração entre especialistas em bioengenharia, bioquímica e outras disciplinas relacionadas. Os peritos interdisciplinares têm, portanto, de se sentar primeiro em conjunto e encontrar alvos de interesse comum. Formação de talentos em imagem molecular Agarrando as tendências e características de desenvolvimento da imagem médica moderna e promovendo o desenvolvimento da imagem médica na China, a formação de talentos é a chave. A criação de um sistema racional da disciplina de imagiologia médica e a formação de novos talentos de imagiologia médica de acordo com as necessidades do desenvolvimento da disciplina é uma prioridade máxima. Os programas de investigação de imagem molecular são vigorosamente promovidos em vários campos, que são não só plataformas de investigação superiores, mas também uma forma importante de traduzir da investigação básica para a prática clínica. Os radiologistas, em particular, não estão familiarizados com esta disciplina interdisciplinar emergente e a sua estrutura de conhecimentos precisa de ser actualizada. O ensino superior é um território hereditário para a formação, mas os manuais actuais de imagiologia médica quase não cobrem a imagiologia molecular. Devem ser desenvolvidos livros de texto complementares para incluir princípios básicos de imagem molecular, métodos de investigação, tendências de desenvolvimento e avanços na imagem molecular como parte da formação básica. O desenvolvimento das “forças motrizes básicas” da imagiologia médica, tais como a biologia molecular, engenharia médica, química sintética e ciência da informação, deve ser enfatizado na educação dos radiologistas. Concentrar-se nos avanços das ciências da vida e desempenhar um papel activo na medicina imagiológica. Há uma necessidade urgente de estabelecer instituições académicas nacionais em imagem molecular. Fazer da imagem molecular uma parte importante da educação contínua e desenvolver a formação e o intercâmbio em especialidades relacionadas. O intercâmbio e a cooperação com as disciplinas clínicas devem ser desenvolvidos de uma forma mais ampla e profunda. Pessoal altamente qualificado de especialidades relevantes deve ser activamente introduzido para participar na investigação da imagiologia molecular. Avaliação da imagem molecular Uma questão chave na imagem molecular é como avaliar objectivamente os efeitos da entrega e expressão, especialmente in vivo (em animais ou seres humanos). Os métodos actuais para mostrar a expressão genética dividem-se em duas categorias principais: invasivo e não ou minimamente invasivo. Para que moléculas específicas ou (e) genes possam ser imitados in vivo, devem ser cumpridos quatro pré-requisitos necessários: uma sonda de alta afinidade com um comportamento farmacocinético razoável in vivo; estas sondas podem penetrar barreiras metabólicas biológicas tais como vasos sanguíneos, tecido mesenquimal, membranas celulares, etc.; métodos químicos ou biológicos de amplificação de sinal; e técnicas de imagem sensíveis, rápidas e de alta resolução. O impacto da imagiologia molecular na medicina da imagiologia Até agora, o desenvolvimento da medicina da imagiologia formou gradualmente 3 campos principais: imagiologia médica clássica: principalmente raio-X, TAC, RM, ultra-sons, etc., mostrando a anatomia humana e as funções fisiológicas; radiologia interventiva como campo terapêutico principal; imagiologia molecular: principalmente RM, PET, imagiologia óptica e dispositivos de imagiologia de pequenos animais, etc., que podem ser utilizados para a imagiologia a nível molecular Os três estão intimamente ligados. Os três estão intimamente ligados como um todo, corroborando e colaborando uns com os outros, tendo a radiologia interventiva como espinha dorsal, de modo a que o gene alvo possa alcançar o local alvo com mais precisão, e o equipamento de imagem molecular possa exibir directamente o efeito terapêutico e a expressão genética. Assim, a imagiologia molecular terá um grande impacto no desenvolvimento da medicina por imagem, permitindo-lhe passar do estudo tradicional da anatomia e funções fisiológicas para a imagiologia a nível molecular para explorar alterações na doença a nível molecular, o que terá um impacto profundo na formação de um novo modelo médico e na saúde humana. Em qualquer caso, a imagiologia molecular ainda está na sua infância e ainda há um longo caminho a percorrer. O trabalho actual é apenas o início da medicina molecular, e à medida que a investigação sobre patogénese de doenças se aprofunda, mais resultados de investigação da medicina molecular serão aplicados ao diagnóstico e tratamento genético de doenças clínicas, e a cooperação interdisciplinar entre a medicina molecular e a prática clínica será alargada e reforçada para promover o desenvolvimento saudável da imagiologia molecular através da interacção multidisciplinar. O Departamento de Imagens Médicas tornar-se-á então mais aberto e tenderá a integrar a bioquímica, biofísica, bioengenharia e imagens médicas.