HKBU inventa un nuevo agente de contraste de resonancia magnética para el diagnóstico de la enfermedad de Alzheimer
Por HKBUCPRO 28 de octubre de 2020
Los científicos de la Universidad Bautista de Hong Kong (HKBU) han inventado un nuevo agente de contraste para la resonancia magnética (MRI), que permite la visualización y detección en tiempo real del tamaño y la cantidad de beta amiloide en el cerebro, el principal sello distintivo de la enfermedad de Alzheimer.
La invención ofrece esperanzas para la detección temprana y el cribado de rutina a gran escala de la EA. También puede ayudar a evaluar la eficacia de los medicamentos que se utilizan para tratarla.
profesor Ricky Wong Man-shing y el profesor Li Hung-wing, profesores del Departamento de Química, miss Wang Xueli
Falta de agente de contraste para visualizar beta amiloide
La EA es una enfermedad neurodegenerativa crónica que constituye del 60 al 70 por ciento de los casos de demencia. Se caracteriza por la acumulación anormal de beta amiloide (Aβ) en el cerebro. La visualización en tiempo real del contenido de Aβ en el cerebro es fundamental para el diagnóstico de la EA y el seguimiento de la progresión de la enfermedad.
Una tomografía por emisión de positrones (PET) es actualmente el método clínico utilizado para visualizar Aβ. Pero este método es caro, invasivo y radiactivo, con una resolución de imagen limitada. La resonancia magnética es una herramienta de imágenes clínicas más ampliamente utilizada, que requiere un agente de contraste para mejorar la visibilidad de los objetos específicos en una ubicación específica. Sin embargo, en la actualidad, no existe ningún agente de contraste de resonancia magnética clínicamente aprobado disponible para la obtención de imágenes en tiempo real de Aβ en cerebros humanos.
Nanopartículas con capa de sílice como nuevo agente de contraste para resonancia magnética
hkbu, resonancia magnética para el diagnóstico de la enfermedad de alzheimer
Un equipo de investigación dirigido por el profesor Ricky Wong Man-shing y el profesor Li Hung-wing, profesores del Departamento de Química de HKBU, ha creado un nanomaterial novedoso para la obtención de imágenes Aβ.
Carga y recubre nanopartículas a base de gadolinio, una sustancia química comúnmente utilizada como agente de contraste de resonancia magnética, con una capa de sílice especialmente diseñada que puede acomodar un tinte de cianina fluorescente no citotóxico patentado. El tinte de cianina es un compuesto orgánico que se utiliza para visualizar y cuantificar las proteínas Aβ.
La capa de recubrimiento de sílice adsorbida por colorante convierte las nanopartículas a base de gadolinio en un agente biocompatible, bioestable y no tóxico que es permeable a la membrana celular, puede penetrar las barreras hematoencefálicas y es neuroprotector para aplicaciones biomédicas prácticas.
Lo más importante es que en experimentos modelo con ratones, las nanopartículas modificadas pueden unirse con el contenido de Aβ y mejorar las señales de resonancia magnética (es decir, ondas electromagnéticas) y diferenciar el contenido de Aβ en el cerebro en términos de tamaño y número cuando se aplica la resonancia magnética.
“Al modificar la capa funcionalizada de la superficie de las nanopartículas a base de gadolinio, hemos desarrollado un agente de contraste de resonancia magnética versátil y sensible para el diagnóstico de la enfermedad de Alzheimer que demostró ser eficaz en el modelo de ratón”, dijo el profesor Wong.
Uso prometedor en diagnosis del ANUNCIO
Las conclusión de la investigación muestran que nuestra invención demuestra el gran potencial para la detección temprana y la investigación de la rutina de la enfermedad de Alzheimer. Puede también ayudar a la progresión de la enfermedad del monitor y fijar la eficacia de drogas potenciales.”
Colgar-ala de profesor Li, departamento de la química en HKBU
Atraviesa las barreras hematoencefálicas para unirse al contenido de Aβ
En los experimentos del modelo de ratón, los investigadores de HKBU inyectaron las nanopartículas modificadas tanto en ratones transgénicos con Aβ sobreexpresado como en ratones del grupo de control.
La resonancia magnética de sus cerebros mostró que las señales magnéticas eran más fuertes y más largas en los ratones transgénicos, lo que demostró que las nanopartículas modificadas habían atravesado las barreras hematoencefálicas para unirse con el contenido de Aβ en el cerebro.
La observación clínica mostró que el tamaño y el número de manchas Aβ en el cerebro humano aumentan con la edad de los pacientes con EA. En consonancia con esto, el equipo de investigación observó que el brillo de las secciones cerebrales de los ratones transgénicos aumentaba con la edad y la intensidad de la señal de resonancia magnética era generalmente más alta que en los ratones del grupo de control.
También se encontraron más puntos brillantes en ratones transgénicos más viejos, mientras que casi no se pudieron ver puntos brillantes en los ratones del grupo de control. Todos estos resultados demostraron la sensibilidad y la eficacia de las nanopartículas modificadas en la selección de imágenes y el direccionamiento de Aβ.
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Aplicación prometedora en el diagnóstico de EA
“Los resultados de la investigación muestran que nuestra invención demuestra un gran potencial para la detección temprana y el cribado de rutina de la enfermedad de Alzheimer. También puede ayudar a controlar la progresión de la enfermedad y evaluar la eficacia de los medicamentos potenciales ”, dijo el profesor Li.
Con la invención y la aplicación clínica de un agente de contraste de resonancia magnética eficaz para la EA, será posible la detección de rutina a gran escala de la enfermedad, lo que permitirá un diagnóstico y tratamiento tempranos que pueden lograr una mejor atención clínica para los pacientes y reducir las cargas de la atención médica pública.
Además, los experimentos realizados por el equipo de investigación también encontraron que las nanopartículas modificadas han inhibido el proceso de agregación de Aβ y la neurotoxicidad de Aβ de manera efectiva. Su alto potencial terapéutico para la EA es otra dirección de investigación para el equipo de investigación en el futuro.
El descubrimiento de la investigación se publicó en la revista académica internacional Advanced Functional Materials .
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