Nuevo uso de cobre en el diseño del agente de contraste de RM permite imágenes más claras y diagnósticos mejorados

Los escáneres de imágenes por resonancia magnética (IRM) iluminan partes del cuerpo utilizando un fuerte campo magnético, lo que lleva a que los núcleos de hidrógeno del agua en los tejidos se polaricen en la dirección del campo magnético. La magnitud de la polarización del espín se mide para generar imágenes de RM, pero decae según una constante de tiempo específica conocida como tiempo de relajación T1. Los protones de agua en diferentes tejidos muestran diferentes valores de T1, que sirven como fuente principal de contraste en las imágenes de RM. El valor T1 de los protones de agua cercanos se puede reducir y, en ocasiones, aumentar mediante el uso de un agente de contraste, lo que mejora el contraste de la imagen y, por lo tanto, aumenta la claridad de las estructuras corporales internas. Los compuestos más comunes utilizados para este propósito son los agentes de contraste a base de gadolinio (GBCA). Si bien el gadolinio (en forma de Gd3+) se emplea con frecuencia como agente de contraste, las preocupaciones ambientales y de seguridad del paciente han llevado a la búsqueda continua de nuevos agentes de contraste.

En una colaboración de investigación innovadora, científicos de la Universidad de Birmingham (Birmingham, Reino Unido) han descubierto una nueva aplicación de cobre en el diseño de agentes de contraste de resonancia magnética. Este hallazgo promete generar imágenes superiores y más seguras que permitan un diagnóstico del paciente más fácil y seguro. Los investigadores identificaron un nuevo sitio de unión a la proteína de cobre que tiene un potencial significativo para usarse en agentes de contraste de resonancia magnética para mejorar la visibilidad de las estructuras internas del cuerpo. Este descubrimiento desafía la creencia tradicional de que el cobre no es adecuado para los agentes de contraste de RM y puede contribuir a la creación de nuevos agentes de imágenes que presenten menos riesgos y efectos secundarios que los que se usan actualmente.

El equipo de investigación logró crear un sitio de cobre abiológico muy esquivo unido a átomos donantes de oxígeno dentro de un andamio de proteínas. Descubrieron que esta nueva estructura exhibía altos niveles de relajación (la capacidad de un agente de contraste para afectar los tiempos de relajación de protones), lo que genera imágenes de resonancia magnética más claras y detalladas. Los investigadores sugieren que los agentes de imágenes a base de cobre también se pueden usar en las exploraciones de tomografía por emisión de positrones (PET), que generan complejas imágenes internas del cuerpo en 3D. Su estudio destaca cómo la creación de un sitio de cobre dentro de un andamio de proteínas utilizando una bobina en espiral artificial dio como resultado una funcionalidad y un desempeño que normalmente no están relacionados con el cobre.

"Preparamos un sitio de unión de cobre nuevo para la biología que muestra un potencial real para su uso en agentes de contraste y desafía el dogma existente de que el cobre no es adecuado para su uso en resonancia magnética", dijo la coautora, la Dra. Anna Peacock, lectora de química bioinorgánica en la Universidad de Birmingham. “A pesar de que el cobre se descartó en gran medida para su uso en agentes de contraste de resonancia magnética, se demostró que nuestro sitio de unión muestra capacidades de agente de contraste extremadamente prometedoras, con relajaciones iguales y superiores a los agentes Gd (III) que se usan de forma rutinaria en resonancia magnética clínica. Nuestro descubrimiento muestra un enfoque poderoso para acceder a nuevas herramientas o agentes para aplicaciones de imágenes”.

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Universidad de Birmingham  

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