Las principales causas de muerte en todo el mundo, las cardiopatías isquémicas y los accidentes cerebrovasculares, junto con otra fuente importante de enfermedad, que es el cáncer, requieren imágenes adecuadas de los vasos sanguíneos. Un equipo formado por el Centro de Investigación de Nanopartículas, dentro del Instituto de Ciencias Básicas, en colaboración con científicos del Hospital Provincial de Anhui y el Hospital de la Universidad Nacional de Seúl, han probado un nuevo agente de contraste no tóxico para la resonancia magnética MRI y la angiografía por resonancia magnética MRA que podría ser superior al tinte convencional actual, gadolinio.Publicado en Ingeniería biomédica de la naturaleza , este agente de contraste altamente prometedor tuvo éxito en perros, conejos y monos.
Los agentes de contraste a menudo se usan para mejorar la visibilidad de la radiología de los tejidos blandos y las estructuras internas del cuerpo, especialmente en enfermedades cardiovasculares y cerebrales. La elección de los agentes de contraste de MRI y MRA aprobados por la FDA es bastante limitada y todos tienen algunos inconvenientes. Gadolinioes el agente de contraste de resonancia magnética más utilizado, pero deja depósitos en los huesos y el cerebro, y es tóxico para pacientes con problemas renales. Como alternativa, los agentes de contraste basados en nanopartículas de óxido de hierro prácticamente no se usan debido a la difícil legibilidad de los resultadosA diferencia del gadolinio, que aparece como una señal blanca, el óxido de hierro es difícil de distinguir del aire, la hemorragia, la calcificación, la deposición de metales y los coágulos sanguíneos. HYEON Taeghwan, director del Centro de Investigación de Nanopartículas explica: "Tomemos el ejemplo de unAnálisis de resonancia magnética de un cerebro con Alzheimer: el óxido de hierro en los vasos sanguíneos aparecería como negro y las placas amiloides como grises. Es muy difícil de reconocerLas placas del fondo.Por esta razón, las nanopartículas actuales de óxido de hierro ya no se usan y comenzamos a buscar otras opciones ". Esto ocurre porque el gadolinio es un llamado agente de contraste de tipo T1, mientras que el óxido de hierro actual se clasifica como T2.
Anteriormente, el equipo del SII diseñó nanopartículas ultra pequeñas de óxido de hierro T1 PEG-IONC, demostró la posibilidad de sintetizarlas en grandes cantidades y las probó en ratones. Ahora su investigación ha dado un salto adelante: "La investigación en ratones no puede traducirse directamente ahumanos, por lo que queríamos probar si estas nanopartículas funcionan en animales grandes, como perros, conejos y monos. Finalmente, nuestro objetivo es poder comprender si pueden convertirse en una nueva herramienta de diagnóstico para humanos ", comenta Hyeon.
Para evaluar la aplicabilidad de los PEG-IONC, el equipo de investigación realizó MRI y MRA en conejos, perros beagle y monos macacos.
Con un diámetro pequeño y un revestimiento inofensivo, los PEG-IONC cuentan con varias características deseables. El diámetro hidrodinámico de los PEG-IONC de aproximadamente 12 nanómetros es mucho más pequeño y más uniforme que las nanopartículas de óxido de hierro disponibles comercialmente. Además, al preparar IONC, IBSLos científicos utilizaron componentes seguros, como el ácido oleico, el alcohol oleílico y el polietilenglicol PEG, que se emplean comúnmente en formulaciones farmacéuticas. Los estudios de compatibilidad hematológica y tisular en monos macacos revelaron que los PEG-IONC son altamente biocompatibles. Para dar un ejemplo,la mayoría de los agentes de contraste de MRI basados en óxido de hierro clínicamente disponibles, como el ferumoxido y el ferumoxtrano, deben ser infundidos lentamente para minimizar la incidencia de hipotensión y otros efectos secundarios graves. Por otro lado, los PEG-IONC se administraron sin problemas,como el gadolinio.
Finalmente, después del uso exitoso de PEG-IONC en ARM estática, los científicos realizaron una imagen dinámica más desafiante para ver los patrones de flujo vascular de la isquemia cerebral la causa del accidente cerebrovascular en perros y monos. La isquemia cerebral es un trastorno causado porEl flujo sanguíneo insuficiente al cerebro y su detección temprana con agentes de contraste de IRM es vital para la supervivencia de los pacientes. En el experimento, se tomaron imágenes en varios puntos de tiempo, cada 1.5 segundos después de la inyección del agente de contraste para ver los patrones de perfusión sanguínea en elcerebro. Se detectó una oclusión en la arteria cerebral media.
Si bien se requieren investigaciones preclínicas más rigurosas, los estudios piloto actuales sobre primates no humanos demuestran claramente un gran potencial de los PEG-IONC para el agente de contraste de T1 MRI de próxima generación.
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Materiales proporcionado por Instituto de Ciencias Básicas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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