La detección temprana de tumores es extremadamente importante en el tratamiento del cáncer. Una nueva técnica desarrollada por investigadores de la Universidad de California, Davis ofrece un avance significativo en el uso de imágenes de resonancia magnética para detectar incluso tumores muy pequeños del tejido normal. El trabajo se publica el 25 de mayo en la revista Nanotecnología de la naturaleza .

Las sondas químicas que producen una señal en la resonancia magnética (MRI) se pueden utilizar para apuntar y obtener imágenes de tumores. La nueva investigación se basa en un fenómeno llamado sintonización de resonancia magnética que se produce entre dos elementos magnéticos a nanoescala. Uno actúa para mejorar la señal, y el otro lo apaga. Estudios anteriores han demostrado que la extinción depende de la distancia entre los elementos magnéticos. Esto abre nuevas posibilidades para la investigación sensible y no invasiva de una variedad de procesos biológicos por resonancia magnética.

El equipo de UC Davis creó una sonda que genera dos señales de resonancia magnética que se suprimen entre sí hasta que alcanzan el objetivo. momento en el que ambos aumentan el contraste entre el tumor y el tejido circundante. A esto lo llaman sintonización de resonancia magnética bidireccional (TMRET).

Combinado con software de análisis de imágenes especialmente desarrollado, la doble señal permitió a los investigadores identificar tumores cerebrales en un modelo de ratón con una sensibilidad mucho mayor.

"Es un avance significativo, "dijo el autor principal Yuanpei Li, Profesor asociado de bioquímica y medicina molecular en la Facultad de Medicina y el Centro Integral del Cáncer de UC Davis. "Esto podría ayudar a detectar tumores muy pequeños en etapa temprana".

Dos componentes magnéticos

La sonda desarrollada por el equipo de UC Davis contiene dos componentes:nanopartículas de óxido de hierro superparamagnético (SPIO), y feofórbido a-manganeso paramagnético (P-Mn), empaquetados juntos en un sobre de lípidos. SPIO y P-Mn dan fuertes, señales separadas en la resonancia magnética, pero mientras estén físicamente cerca, esas señales tienden a anularse entre sí, o apagar. Cuando las partículas ingresan al tejido tumoral, la envoltura de grasa se rompe, SPIO y P-Mn separados, y aparecen ambas señales.

El laboratorio de Li se centra en la química de las sondas de resonancia magnética y desarrolló un método para procesar los datos y reconstruir imágenes. lo que ellos llaman imágenes de sustracción mejoradas de doble contraste o DESI. Pero para la experiencia en los mecanismos físicos, se pusieron en contacto con los profesores Kai Liu y Nicholas Curro del Departamento de Física de UC Davis (Liu se encuentra ahora en la Universidad de Georgetown). Los físicos ayudaron a dilucidar el mecanismo del método TMRET y perfeccionar la técnica.

Los investigadores probaron el método en cultivos de células cancerosas de cerebro y próstata y en ratones. Para la mayoría de las sondas de resonancia magnética, la señal del tumor es hasta dos veces más fuerte que la del tejido normal, una "proporción de tumor a normal" de 2 o menos. Usando la nueva nanoprobe de doble contraste, Li y sus colegas podrían obtener una proporción de tumor a normal de hasta 10.

Li dijo que el equipo está interesado en traducir la investigación en uso clínico, aunque eso requerirá un trabajo extenso, incluidas las pruebas de toxicología y el aumento de la producción antes de que puedan solicitar la aprobación de nuevos medicamentos en investigación.