Sondele chimice care produc un semnal la imagistica prin rezonanță magnetică (IRM) pot fi utilizate pentru a viza și imaginea tumorilor. Noua cercetare se bazează pe un fenomen numit acordarea rezonanței magnetice care are loc între două elemente magnetice la scară nanometrică. Unul acționează pentru a îmbunătăți semnalul, iar celălalt îl stinge. Studiile anterioare au arătat că stingerea depinde de distanța dintre elementele magnetice. Acest lucru deschide noi posibilități pentru investigarea non-invazivă și sensibilă a unei varietăți de procese biologice prin RMN.

Echipa UC Davis a creat o sondă care generează două semnale de rezonanță magnetică care se suprimă reciproc până când ajung la țintă, moment în care ambele cresc contrastul dintre tumoare și țesutul din jur. Ei numesc acest acord de rezonanță magnetică în două sensuri (TMRET).

Combinat cu software-ul de analiză imagistică special dezvoltat, semnalul dublu a permis cercetătorilor să identifice tumori cerebrale într-un model de șoarece cu sensibilitate mult crescută.

„Este un progres semnificativ”, a spus autorul principal Yuanpei Li, profesor asociat de biochimie și medicină moleculară la UC Davis School of Medicine and Comprehensive Cancer Center. „Acest lucru ar putea ajuta la detectarea unor tumori foarte mici în stadiu incipient.”

Două componente magnetice

Sonda dezvoltată de echipa UC Davis conține două componente: nanoparticule de oxid de fier superparamagnetic (SPIO) și feoforbide mangan a-paramagnetic (P-Mn), ambalate împreună într-un plic lipidic. SPIO și P-Mn oferă ambele semnale puternice, separate la RMN, dar atâta timp cât sunt apropiate fizic, acele semnale tind să se anuleze reciproc sau să se stingă. Când particulele intră în țesutul tumoral, învelișul gras se descompune, SPIO și P-Mn se separă și apar ambele semnale.

Laboratorul lui Li se concentrează pe chimia sondelor RMN și a dezvoltat o metodă de procesare a datelor și de reconstrucție a imaginilor, pe care le numesc imagistica de scădere îmbunătățită cu dublu contrast sau DESI. Dar pentru expertiză în mecanismele fizice, au contactat profesorii Kai Liu și Nicholas Curro de la Departamentul de Fizică UC Davis (Liu este acum la Universitatea Georgetown). Fizicienii au ajutat la elucidarea mecanismului metodei TMRET și la perfecționarea tehnicii.

Cercetătorii au testat metoda în culturi de celule canceroase de creier și prostată și la șoareci. Pentru majoritatea sondelor RMN, semnalul de la tumoare este de până la două ori mai puternic decât de la țesutul normal - un „raport tumoră la normal” de 2 sau mai puțin. Folosind noua nanosondă cu contrast dublu, Li și colegii săi ar putea obține un raport tumoră-normal de până la 10.

Li a spus că echipa este interesată să traducă cercetarea în uz clinic, deși aceasta va necesita o muncă extinsă, inclusiv testarea toxicologică și creșterea producției înainte de a putea aplica pentru aprobarea de investigație a noilor medicamente.

Povestea Sursa:

materiale furnizate de către Universitatea din California - Davis. Original scris de Andy Fell. Notă: conținutul poate fi editat pentru stil și lungime.