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Agente do contraste da novela MRI para a detecção atempada de metástases do cérebro

Um grupo de pesquisadores conduzidos por Leif Schroeder do fuer Molekulare Pharmakologie de Leibniz-Forschungsinstitut (FMP) encontrou uma maneira de detectar metástases em determinados tipos de cancro no cérebro em uma fase inicial, usando somente quantidades mínimas de agente do contraste. Com tal fim, a equipe usa uma molécula sintética que ajude a detectar a formação de vasos sanguíneos novos, produzindo uma imagem lactente muito mais sofisticada do que é possível com métodos convencionais do diagnóstico. Os resultados têm sido publicados agora em biosistemas avançadas.

Alguns tipos de cancro - incluindo o cancro da mama - podem induzir a formação de metástases do cérebro. A revelação aumentada de vasos sanguíneos pequenos novos (capilares) é um sinal adiantado de mudanças anormais do tecido. Os agentes convencionais do contraste usados na ressonância magnética (MRI) examinando o cérebro não são apropriados para o directo e a detecção atempada recentemente de formar pilhas.

Para isto, nós precisamos um agente do contraste que aumentem consideravelmente a sensibilidade de MRI extremamente melhorando a estrutura do contraste, e que seja somente necessário em quantidades minúsculas.”

Dr. Leif Schroeder, pesquisador de FMP

Seu grupo tem trabalhado por muito tempo para desenvolver os agentes novos do contraste que detectam o xénon artificial magnetizado no tecido e que causam sinais mesmo em quantidades pequenas. Em seus esforços para criar um agente do contraste serido especialmente para o uso em pilhas vasculares da barreira assim chamada do sangue-cérebro, o físico podia desenhar no trabalho preliminar empreendido por seu Dr. Margitta Dathe do colega de FMP, que tinha desenvolvido uma estrutura similar para o transporte da droga a estas pilhas em paredes vasculares internas do cérebro. Esta estrutura do peptide forma os micelles assim chamados, agregados de ao redor 19 moléculas que se aglomeram espontâneamente.

Para utilizar micelles para finalidades diagnósticas, Schroeder e sua equipe tiveram-nas alteradas: “Nós introduzimos as gaiolas moleculars - moléculas sintéticas dadas forma como uma bola de futebol oca - essas nós podemos temporariamente encher-se com o xénon. Nós podíamos conseqüentemente “ligar” 19 cargas do xénon pelo micelle para o contraste da imagem, permitindo nos de visualizar directamente este tipo de pilhas deformação,” Leif relatado Schroeder.

Primeiramente, ele e sua equipe testados se a versão alterada da estrutura desenvolvida por Margitta Dathe ainda formaria micelles. “Felizmente, as moléculas comportadas da mesma forma, apesar da inserção das gaiolas, e de micelles formados compor de 19 unidades cada um,” o pesquisador observado. Os micelles foram supor então para interagir com as grandes quantidades de xénon.

Ter uma densidade local alta das gaiolas é uma condição prévia para pilhas visualizando do vaso sanguíneo em MRI. Em uma etapa mais adicional, os pesquisadores testados se o xénon poderia entrar nas gaiolas dentro das moléculas - este bem sucedido igualmente provado. Schroeder investigado então como os micelles equipados com o xénon se comportam em duas culturas celulares, um de que pilhas cerebrais compreendidas. Neste caso, os micelles entraram em pilhas do vaso sanguíneo e etiquetaram-nas - o agente recentemente desenvolvido do contraste trabalhadas. Para verificar seus resultados, Leif Schroeder igualmente testou os micelles em pilhas aórticas. Desde que este tipo de pilha é estruturado diferentemente, contudo, havia muito menos obrigatório dos micelles neste caso.

A vantagem do método novo é que a propagação de tumores malignos ao cérebro pode ser detectada cedo, antes do início de metástase difundida. Isto é porque, quando a metástase ocorre, formação aumentada exibição das áreas do cérebro de vasos sanguíneos, que são necessários fornecer nutrientes ao tecido do tumor. No caso do cancro da mama, este tipo de metástase é associado frequentemente com um prognóstico deficiente. Os vasos sanguíneos absorvem os micelles desenvolvidos pela equipe de Schroeder e de Dathe, e o xénon permite o processo de formação nova da embarcação de ser visualizado directamente - em uma fase inicial. Os métodos convencionais para etiquetar determinadas pilhas para MRI são muito menos sensíveis. Uma comparação mostrou que as alternativas que envolvem agentes do contraste do flúor são ao redor 16.000 vezes menos eficientes.

“O agente novo do contraste podia ser usado para o cofre forte e mìnima a detecção invasora de metástases cerebrais da fase inicial. Isto poderia ter vantagens significativas, particularmente no diagnóstico do cancro da mama, porque os tumores perigosos podem ser detectados muito mais cedo, melhorando resultados da terapia,” Leif resumido Schroeder.

No futuro, Schroeder e seu grupo pretendem utilizar agentes xénon-baseados do contraste para outras aplicações médicas.

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.