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Agente di contrasto del romanzo MRI per individuazione tempestiva delle metastasi del cervello

Un gruppo di ricercatori piombo da Leif Schroeder dal fuer Molekulare Pharmakologie di Leibniz-Forschungsinstitut (FMP) ha trovato un modo individuare le metastasi in determinati tipi di cancri nel cervello ad una fase iniziale, facendo uso soltanto degli importi minimi dell'agente di contrasto. A questo scopo, il gruppo usa una molecola sintetica che contribuisce ad individuare la formazione di nuovi vasi sanguigni, producendo la rappresentazione molto più specializzata possibile con i metodi convenzionali di diagnosi. I risultati ora sono stati pubblicati nei biosistemi avanzati.

Alcuni tipi di cancri - compreso cancro al seno - possono indurre la formazione di metastasi del cervello. Lo sviluppo aumentato di nuovi piccoli vasi sanguigni (capillari) è un segno in anticipo dei cambiamenti anormali del tessuto. Gli agenti convenzionali di contrasto utilizzati nell'imaging a risonanza magnetica (MRI) per l'esame del cervello non sono adatti ad individuazione tempestiva diretta e recentemente di formazione delle celle.

Per questo, abbiamo bisogno di un agente di contrasto che aumenta considerevolmente la sensibilità di MRI notevolmente migliorando la struttura di contrasto e che è necessario soltanto negli importi minuscoli.„

Dott. Leif Schroeder, ricercatore di FMP

Il suo gruppo sta lavorando a lungo per sviluppare i nuovi agenti di contrasto che individuano il xeno artificialmente magnetizzato in tessuto e che causano i segnali anche in piccola quantità. Nei suoi sforzi per creare un agente di contrasto adatto particolarmente per uso in celle vascolari di cosiddetta barriera ematomeningea, il fisico poteva attingere il lavoro preliminare intrapreso dal suo Dott. Margitta Dathe del collega di FMP, che aveva sviluppato una simile struttura per il trasporto della droga a queste celle in pareti vascolari interne del cervello. Questa struttura del peptide forma le cosiddette micelle, cumuli di intorno 19 molecole che ragruppano spontaneamente.

Per utilizzare le micelle per gli scopi diagnostici, Schroeder ed il suo gruppo li hanno avuti modificati: “Abbiamo inserito le gabbie molecolari - molecole sintetiche a forma di come un pallone da calcio vuoto - quelle noi possiamo temporaneamente riempire di xeno. Potevamo quindi “inserire„ 19 caricamenti del xeno per micella per il contrasto di immagine, permettendoci direttamente di prevedere questo tipo di celle diformazione,„ Leif riferito Schroeder.

In primo luogo, lui ed il suo gruppo esaminati se la versione modificata della struttura sviluppata da Margitta Dathe ancora formerebbe le micelle. “Fortunatamente, le molecole comportate allo stesso modo, malgrado l'inserzione delle gabbie e delle micelle formate hanno composto di 19 unità ciascuna,„ il ricercatore rilevato. Le micelle poi sono state supposte per interagire con un gran numero di xeno.

Avere un'alta densità locale delle gabbie è un requisito indispensabile per le celle di visualizzazione del vaso sanguigno in MRI. Ad un punto ulteriore, i ricercatori esaminati se il xeno potrebbe entrare nelle gabbie dentro le molecole - questo riuscito anche provato. Schroeder allora esaminatore come le micelle fornite di xeno si comportano in due colture cellulari, una di cui ha compreso le celle cerebrali. In questo caso, le micelle si sono messe in bacino sulle celle del vaso sanguigno e le hanno contrassegnate - l'agente di recente sviluppato di contrasto lavorate. Per controllare i loro risultati, Leif Schroeder egualmente ha provato le micelle in celle aortiche. Poiché questo tipo di cella è strutturato diversamente, tuttavia, c'era molto meno associazione delle micelle in questo caso.

Il vantaggio di nuovo metodo è che la diffusione dei tumori maligni al cervello può essere individuata presto, prima dell'inizio della metastasi diffusa. Ciò è perché, quando la metastasi accade, formazione aumentata mostra di aree del cervello di vasi sanguigni, che sono necessari fornire le sostanze nutrienti al tessuto del tumore. Nel caso di cancro al seno, questo tipo di metastasi è associato spesso con una prognosi difficile. I vasi sanguigni assorbono le micelle sviluppate dal gruppo di Dathe e di Schroeder ed il xeno permette al trattamento di nuova formazione dell'imbarcazione di essere visualizzato direttamente - ad una fase iniziale. I metodi convenzionali per il contrassegno delle celle sicure per MRI sono molto meno sensibili. Un confronto ha indicato che le alternative che comprendono gli agenti di contrasto del fluoro sono intorno 16.000 volte meno efficienti.

“Il nuovo agente di contrasto ha potuto essere usato per la cassaforte e come minimo la rilevazione dilagante delle metastasi cerebrali della fase iniziale. Ciò potrebbe presentare i vantaggi significativi, specialmente nella diagnosi di cancro al seno, perché i tumori pericolosi possono essere individuati molto più presto, migliorante i risultati di terapia,„ Leif riassunto Schroeder.

In futuro, Schroeder ed il suo gruppo intendono utilizzare agli gli agenti basati a xeno di contrasto per altre applicazioni mediche.

Source:
Journal reference:

Schnurr, M., et al. (2020) Xenon MRI: Functionalized Lipopeptide Micelles as Highly Efficient NMR Depolarization Seed Points for Targeted Cell Labelling in Xenon MRI. Advanced Biosystems. doi.org/10.1002/adbi.202070034.