Lucia Maccioni
⏳ 3.5 min
As hinted at in earlier posts, a couple of weeks ago, I had the pleasure of attending the Brain and Brain PET 2025 conference in Seoul alongside my friends and colleagues, Giulia Vallini, Leonardo Barzon, and Benedetta Marin.
During the conference, Leonardo and I had the opportunity to present our latest works on TSPO PET imaging of neuroinflammation. TSPO PET imaging faces several challenges linked to both methodological and biological complexities. These include the critical and invasive computation of an arterial plasma concentration required by traditional kinetic modelling, and the large inter-individual variability in TSPO PET signal, which strongly reduces the sensitivity of TSPO PET biomarkers to disease effects.
In my talk “A Novel Blood-free and Reference-free Methodology to Quantify TSPO PET Imaging”, I presented our novel methodological approach for the quantification of neuroinflammatory load. This methodology overcomes the limitation of current state-of-the-art techniques by employing a logistic regression model to directly quantify the brain TSPO load from tracer tissue kinetics, without the need for arterial plasma concentration. By including a set of specific individual covariates of interest, the model also allows the modelling of different sources of variability in the TSPO PET signal.
Following my presentation, Leonardo introduced our recent study on the relationship between peripheral inflammation and alterations in blood-to-brain barrier exchanges: “Peripheral inflammation is associated with reduced influx of TSPO PET tracers into the brain”. In this study, we adopted a novel methodology recently developed by our group for the blood-free estimation of the blood-to-brain delivery rate K1 with the use of an input function directly derived from PET images. This enabled us to detect changes in tracer delivery related to blood-brain barrier permeability and cerebral perfusion in the context of peripheral inflammation.
It was incredibly rewarding to see the strong interest from the scientific community in our methodological work — especially considering how distant and atypical our approaches are compared to state-of-the-art methods generally adopted in the field. This interest highlights the urgent need for novel, standardized methodologies that can be adopted in clinical trials and routine practice to enable individualized quantification of both the magnitude and topology of inflammatory load.
Even more, I deeply appreciated the very useful comments and critical feedback concerning possible limitations of our approaches in handling alterations in blood and plasma tracer activity associated with neuroimmune response. We returned home with valuable suggestions and insights that will help us refine our methodologies and strengthen our future studies. To me, this is the essence of open science.
I could not have asked for more from this conference: I came back enriched by meaningful scientific exchanges, new potential collaborations, and — last but not least — the vibrant cultural energy of Korea, infused with K-pop and modernity.
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Come accennato in alcuni post precedenti, un paio di settimane fa ho avuto il piacere di partecipare alla conferenza Brain and Brain PET 2025 a Seul, insieme ai miei amici e colleghi Giulia Vallini, Leonardo Barzon, and Benedetta Marin.
Durante la conferenza, Leonardo ed io abbiamo avuto l’opportunità di presentare i nostri ultimi lavori sull’imaging PET del TSPO applicato allo studio della neuroinfiammazione. L’imaging PET del TSPO presenta diverse sfide, legate sia a complessità metodologiche sia biologiche. Tra queste, la necessità di una misurazione invasiva dell’attività del tracciante nel sangue arterioso, indispensabile per la quantificazione standard tramite modelli compartimentali, e l’elevata variabilità interindividuale del segnale PET del TSPO, che limita significativamente la sensibilità dei biomarcatori TSPO nel rilevare gli effetti della malattia.
Durante la mia presentazione, “A Novel Blood-free and Reference-free Methodology to Quantify TSPO PET Imaging”, ho illustrato un nuovo approccio metodologico per la quantificazione del carico neuroinfiammatorio tramite TSPO PET. Questa metodologia supera i limiti delle tecniche attualmente adottate impiegando un modello di regressione logistica per quantificare direttamente il carico cerebrale di TSPO a partire dalla cinetica nel tessuto, senza la necessità di misurare la concentrazione plasmatica arteriosa. Inoltre, grazie all’inclusione di covariate individuali di interesse, il modello consente di modellare diverse fonti di variabilità del segnale PET del TSPO.
Successivamente alla mia presentazione, Leonardo ha introdotto il nostro studio più recente sulla relazione tra infiammazione periferica e alterazioni degli scambi emato-encefalici: “Peripheral inflammation is associated with reduced influx of TSPO PET tracers into the brain”. In questo studio, abbiamo applicato una nuova metodologia sviluppata recentemente dal nostro gruppo per la stima non invasiva del K1, la costante di trasferimento del tracciante dal plasma al tessuto, utilizzando una input function derivata direttamente dalle immagini PET. Questo approccio ci ha permesso di rilevare alterazioni nel passaggio del tracciante dal sangue al cervello, legate alla permeabilità della barriera emato-encefalica e alla perfusione cerebrale, associate ad uno stato di infiammazione periferica.
È stato estremamente gratificante vedere il forte interesse della comunità scientifica verso i nostri lavori metodologici — soprattutto considerando quanto i nostri approcci siano distanti e atipici rispetto ai metodi comunemente adottati in questo ambito. Questo interesse evidenzia l’urgente bisogno di nuove metodologie standardizzate, che possano essere adottate sia nei trial clinici che nella pratica clinica, per una quantificazione individualizzata della magnitudo e distribuzione spaziale del carico infiammatorio.
Ancora di più, ho apprezzato i commenti e i feedback critici riguardo alle possibili limitazioni dei nostri approcci nel considerate alterazioni dell’attività del tracciante nel sangue e nel plasma associate alla risposta neuroimmune. Siamo tornati a casa con suggerimenti e spunti preziosi, che ci aiuteranno a perfezionare ulteriormente le nostre metodologie e rafforzare i nostri studi futuri. Per me, questo è il vero significato della scienza aperta.
Non avrei potuto chiedere di più da questa conferenza: sono tornata arricchita da preziosi scambi scientifici, nuove potenziali collaborazioni e — ultimo ma non per importanza — dall’energia musicale e culturale della Corea, permeata di K-pop e modernità.
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