Healthy Research Rewards
ResearchHub is incentivizing healthy research behavior. At this time, first authors of open access papers are eligible for rewards. Visit the publications tab to view your eligible publications.
Got it
KG
Ketan Ghaghada
Author with expertise in Metabolic Reprogramming in Cancer Biology
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
7
(71% Open Access)
Cited by:
188
h-index:
33
/
i10-index:
51
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Indocyanine green fluorescence in second near-infrared (NIR-II) window

Zbigniew Starosolski et al.Nov 9, 2017
Indocyanine green (ICG), a FDA approved near infrared (NIR) fluorescent agent, is used in the clinic for a variety of applications including lymphangiography, intra-operative lymph node identification, tumor imaging, superficial vascular imaging, and marking ischemic tissues. These applications operate in the so-called "NIR-I" window (700-900 nm). Recently, imaging in the "NIR-II" window (1000-1700 nm) has attracted attention since, at longer wavelengths, photon absorption, and scattering effects by tissue components are reduced, making it possible to image deeper into the underlying tissue. Agents for NIR-II imaging are, however, still in pre-clinical development. In this study, we investigated ICG as a NIR-II dye. The absorbance and NIR-II fluorescence emission of ICG were measured in different media (PBS, plasma and ethanol) for a range of ICG concentrations. In vitro and in vivo testing were performed using a custom-built spectral NIR assembly to facilitate simultaneous imaging in NIR-I and NIR-II window. In vitro studies using ICG were performed using capillary tubes (as a simulation of blood vessels) embedded in Intralipid solution and tissue phantoms to evaluate depth of tissue penetration in NIR-I and NIR-II window. In vivo imaging using ICG was performed in nude mice to evaluate vascular visualization in the hind limb in the NIR-I and II windows. Contrast-to-noise ratios (CNR) were calculated for comparison of image quality in NIR-I and NIR-II window. ICG exhibited significant fluorescence emission in the NIR-II window and this emission (similar to the absorption profile) is substantially affected by the environment of the ICG molecules. In vivo imaging further confirmed the utility of ICG as a fluorescent dye in the NIR-II domain, with the CNR values being ~2 times those in the NIR-I window. The availability of an FDA approved imaging agent could accelerate the clinical translation of NIR-II imaging technology.
6

Early Detection of Tau Pathology

Parag Parekh et al.May 17, 2021
Abstract While a definitive Alzheimer’s disease (AD) diagnosis remains a post-mortem exercise, the ATN Research Framework proposed by the National Institute on Aging and the Alzheimer’s Association utilizes a score representing the presence of amyloid deposits (A), tau deposits (T) and neuronal degeneration markers (N), with A+T+ necessary for a positive diagnosis. Current detection of tau pathology lags amyloid detection by years and by the time both markers are detected the disease is fairly advanced. We describe the development of a new generation of molecular imaging probes for in vivo detection of cells undergoing abnormal phosphorylation representing the initial stages of pTau pathology, potentially enabling a very early stage diagnosis of AD. We describe a novel nanoparticle formulation that binds such abnormally phosphorylating cells in a mouse model of tau pathology, enabling in vivo visualization of the hyperphosphorylative state by magnetic resonance imaging. Our results demonstrate the potential of this novel platform to identify a correlative marker signifying the development of future tau pathology, and has implications for early-stage diagnosis of Alzheimer’s disease.
6
Citation1
0
Save
1

Multi-modal Imaging of Disease Progression in TH-MYCN Mouse Models of Neuroblastoma

Andrew Badachhape et al.Mar 21, 2022
Abstract MYCN is a major driver for neuroblastoma (NB) and the tyrosine hydroxylase (TH)-MYCN transgenic mouse model is extensively used for preclinical NB studies. However, spatio-temporal NB progression in the TH-MYCN model has not been studied, and questions remain about the value of implanted models as a surrogate for transgenic mice. In this work, we used magnetic resonance imaging (MRI) to study tumor progression and nanoparticle contrast-enhanced computed tomography (n-CECT) to assess tumor vascular architecture in TH-MYCN transgenic mice (2–7 weeks of age) and TH-MYCN+/+-derived orthotopic allograft and syngeneic mice (2–5 weeks post-tumor implantation). Tumors in TH-MYCN transgenic mice became evident in the abdominal paraspinal region at week 5. A delayed thoracic paraspinal mass became evident at week 6 and most mice succumbed by week 7. In allograft and syngeneic mice, single mass tumor growth was restricted to the peritoneal cavity. N-CECT revealed a predominantly microvascular network in TH-MYCN tumors while implanted tumors exhibited heterogeneous and tortuous vessels. N-CECT quantitative analysis demonstrated high vascularity (tumor fractional blood volume ~ 0.12) in all models. Multi-modal imaging of TH-MYCN transgenic and implanted models revealed differences in growth patterns and vascular architecture that should be considered in designing preclinical studies.
0

Abstract 2029: Augmenting Mitochondrial Respiration In Immature Smooth Muscle Cells Is A Therapeutic Target For Moyamoya-like Cerebrovascular Disease

Callie Kwartler et al.May 1, 2024
Introduction: Moyamoya disease (MMD), characterized by occlusive lesions in the distal internal carotid arteries, is a malignant cause of pediatric stroke. Surgical revascularization is the mainstay treatment, but peri- and postoperative ischemic complications are common. Multiple identified genes account for only a small percentage of cases. Identifying a common pathway of disease pathogenesis would enhance care for MMD patients. Goal and Approach: We used cellular and animal models for a rare cause of MMD-like cerebrovascular disease, heterozygous ACTA2 p.R179 pathogenic variants, to define molecular mechanisms and assess therapeutic strategies. Our prior work showed that smooth muscle cells (SMCs) with ACTA2 p.R179 variants are incompletely differentiated. We hypothesized that these immature phenotypes could be rescued by manipulation of cellular metabolism. We validated our results with cellular models of other pediatric MMD-associated variants: loss-of-function variants in Pcnt (explanted from a mouse model) and a pathogenic variant in RNF213 (generated via Crispr/Cas9 in human iPSCs). Results: Acta2 SMC-R179C/+ SMCs have increased glycolysis and reduced oxidative respiration on Seahorse analyses. Molecular characterization showed that Acta2 SMC-R179C/+ SMCs have reduced mitochondrial mass and decreased complex I activity, which is rescued by nicotinamide riboside (NR) treatment. NR surprisingly also increases SMC differentiation and decreases migration. Acta2 SMC-R179C/+ mice and littermate controls were subjected to carotid artery ligation, and 33% of Acta2 SMC-R179C/+ mice died due to strokes while all control mice survived (Kaplan-Meier p<0.01). Surviving Acta2 SMC-R179C/+ mice have significant cerebrovascular remodeling and persistent occlusive carotid artery lesions. Treatment with NR reduces death (Kaplan-Meier p=0.08) and resolves persistent lesions (p<0.05) in Acta2 SMC-R179C/+ mice after carotid ligation. Pcnt and RNF213 mutant SMCs have a similar phenotype of incomplete differentiation and decreased mitochondrial respiration as ACTA2 p.R179 and are responsive to NR treatment. Conclusions: These data provide evidence for a common and therapeutically targetable pathway in pediatric MMD patients.
2

Visualization of Retroplacental Clear Space Disruption in a Mouse Model of Placental Accreta

Andrew Badachhape et al.Jul 14, 2022
Abstract Introduction Prior preclinical studies established the utility of liposomal nanoparticle blood-pool contrast agents in visualizing the retroplacental clear space (RPCS), a marker of normal placentation, while sparing fetuses from exposure because the agent does not cross the placental barrier. In this work we characterized RPCS disruption in a mouse model of placenta accreta spectrum (PAS) using these agents. Methods Contrast-enhanced MRI (CE-MRI) and computed tomography (CE-CT) using liposomal nanoparticles bearing gadolinium (liposomal-Gd) and iodine were performed in pregnant Gab3 -/- and wild type (WT) mice at day 16 of gestation. CE-MRI was performed on a 1T scanner using a 2D T1-weighted sequence (100×100×600 Âµm 3 voxels) and CE-CT was performed at a higher resolution (70×70×70 Âµm 3 voxels). Animals were euthanized post-imaging and feto-placental units (FPUs) were harvested for histological examination. RPCS conspicuity was scored through blinded assessment of images. Results Pregnant Gab3 -/- mice show elevated rates of complicated pregnancy. Contrast-enhanced imaging demonstrated frank infiltration of the RPCS of Gab3 -/- FPUs. RPCS in Gab3 -/- FPUs was smaller in volume, demonstrated a heterogeneous signal profile, and received lower conspicuity scores than WT FPUs. Histology confirmed in vivo findings and demonstrated staining consistent with a thinner RPCS in Gab3 -/- FPUs. Discussion Imaging of the Gab3 -/- mouse model at late gestation with liposomal contrast agents enabled in vivo characterization of morphological differences in the RPCS that could cause the observed pregnancy complications. An MRI-based method for visualizing the RPCS would be valuable for early detection of invasive placentation.
1

HepT1-derived murine models of high-risk hepatoblastoma display vascular invasion, metastasis, and circulating tumor cells

Sarah Woodfield et al.Jul 10, 2021
Abstract Hepatoblastoma (HB) is the most common pediatric primary liver malignancy, and survival for high-risk disease approaches 50%. Mouse models of HB fail to recapitulate hallmarks of high-risk disease. The aim of this work was to generate murine models that show high-risk features including multifocal tumors, vascular invasion, metastasis, and circulating tumor cells (CTCs). HepT1 cells were injected into the livers or tail veins of mice, and tumor growth was monitored with magnetic resonance and bioluminescent imaging. Blood was analyzed with fluorescence activated cell sorting to identify CTCs. Intra- and extra-hepatic tumor samples were harvested for immunohistochemistry and RNA and DNA sequencing. Cell lines were grown from tumor samples and profiled with RNA sequencing. With intrahepatic injection of HepT1 cells, 100% of animals grew liver tumors and showed vascular invasion, metastasis, and CTCs. Mutation profiling revealed genetic alterations in seven cancer-related genes, while transcriptomic analyses showed changes in gene expression with cells that invade vessels. Tail vein injection of HepT1 cells resulted in multifocal, metastatic disease. These unique models will facilitate further meaningful studies of high-risk HB. Summary Statement In this work, we developed and thoroughly characterized several unique models of hepatoblastoma derived from the HepT1 cell line that show high-risk features.