En un avance para las imágenes médicas, los científicos del Centro Integral del Cáncer Lineberger de la Universidad de Carolina del Norte han descubierto un método para crear trazadores radiactivos para rastrear mejor los productos farmacéuticos en el cuerpo, así como las enfermedades de la imagen, como el cáncer y otras afecciones médicas.
Los investigadores informaron en la revista ciencia un método para crear trazadores utilizados con tomografía por emisión de positrones, o PET, imágenes. Los investigadores dijeron que sus hallazgos podrían hacer posible unir etiquetas radiactivas a compuestos que anteriormente han sido difíciles o incluso imposibles de etiquetar.
"La tomografía por emisión de positrones es una tecnología poderosa y de rápido desarrollo que juega un papel clave en las imágenes médicas, así como en el descubrimiento y desarrollo de fármacos", dijo el coautor del estudio, Zibo Li, PhD, profesor asociado de la UNC Lineberger.Departamento de Radiología de la Facultad de Medicina de UNC y director del Programa de Ciclotrón y Radioquímica del Centro de Imágenes Biomédicas de Investigación de UNC. "Este descubrimiento abre una nueva ventana para generar nuevos agentes PET a partir de medicamentos existentes".
Los escaneos PET rastrean una etiqueta radiactiva que está adherida a un compuesto. Estos trazadores generalmente se inyectan en el cuerpo y producen imágenes brillantes en escaneos médicos a medida que el marcador se acumula en la lesión, órgano o tejido objetivo. Los científicos pueden adherir etiquetas amoléculas como la glucosa, que se acumularán en los tumores a medida que las células cancerosas consuman azúcar para impulsar su crecimiento hiperactivo, o en aminoácidos, que, como componentes básicos de las proteínas, se pueden consumir mucho en los tumores. También pueden unirlos a posibles nuevosdrogas para seguir su curso en el cuerpo.
"Lo que se cree que ocurre es que las moléculas tumorales absorben estos recursos más rápido que las células sanas", dijo David Nicewicz, PhD, profesor en el Departamento de Química de UNC-Chapel Hill y coautor correspondiente del estudio ".Hemos contribuido a que el campo sea un nuevo método para introducir isótopos de átomos radiomarcados en las moléculas del fármaco de una manera que no se había hecho antes ".
En su estudio, los investigadores describieron una nueva forma de unir la molécula radioactiva Fluorine-18, un isótopo ampliamente utilizado en imágenes PET, al romper una estructura química específica de átomos de carbono e hidrógeno. En presencia de luz azul de un lásery después de la adición de un material catalizador para acelerar la reacción, los investigadores podrían romper los enlaces químicos existentes en la estructura e insertar el flúor 18. Una vez conectado, el marcador emite rayos gamma que son captados por imágenes. Los investigadores utilizaron un ciclotrón, unacelerador de partículas, en el Centro de Imágenes Biomédicas de Investigación de UNC para crear Flúor-18.
Los investigadores prevén múltiples aplicaciones potenciales para su descubrimiento, incluyendo imágenes médicas para evaluar a los pacientes en busca de respuesta a un medicamento o para ayudar en la investigación del desarrollo de medicamentos.
"No solo podemos estudiar dónde se localizan los medicamentos en el cuerpo, que es algo importante para el trabajo de desarrollo de medicamentos, sino que también podríamos desarrollar agentes de imágenes para rastrear la progresión del cáncer o la inflamación en el cuerpo, ayudando en la investigación del cáncer y la investigación del Alzheimer", Dijo Nicewicz." Tener más de un método para la detección de tumores puede proporcionarle una verificación cruzada para asegurarse de que lo que está viendo es real. Si tiene dos métodos para validar un escaneo, dos es mejor que uno ".
Si bien los métodos de radiomarcaje existentes requieren la síntesis de nuevos compuestos dedicados para unir el radiotag, los investigadores dicen que su enfoque puede permitirles adjuntar una etiqueta a los compuestos existentes, una bendición para la investigación del desarrollo de fármacos.
"En este estudio, demostramos que podíamos etiquetar un amplio espectro de compuestos", dijo Li, incluso para medicamentos antiinflamatorios y aminoácidos específicos para mostrar que podían formar imágenes de tumores.
Li también dijo que la información obtenida por el nuevo trazador de PET podría ayudar en el desarrollo de los planes de tratamiento correspondientes, dependiendo del resultado de la imagen, que sería un paso importante para proporcionar medicamentos personalizados.
Los investigadores dijeron que el siguiente paso es desarrollar un dispositivo que facilite a los científicos el uso de este nuevo método para crear trazadores radiomarcados. Además, están trabajando para expandir su tecnología para desarrollar otros trazadores que utilicen un material radiactivo diferente, como el Carbono-11.
"Este descubrimiento abre una nueva ventana para generar nuevos agentes PET a partir de medicamentos existentes", dijo Li. "Muchos medicamentos muy complicados, o casi imposibles de etiquetar, podrían funcionar utilizando este método".
Además de Li y Nicewicz, otros autores incluyen Wei Chen, Nicholas ES Tay, Benjamin Giglio, Mengzhe Wang, Hui Wang y Zhanhong Wu.
El estudio fue apoyado por los Institutos Nacionales de Salud, el Departamento de Radiología de la UNC, el Centro de Imágenes de Investigación Biomédica y UNC Lineberger. Tay cuenta con el apoyo de una Beca de Investigación de Graduados de la Fundación Nacional de Ciencias.
Conflicto de intereses: Tay y Nicewicz e inventores de una patente relacionada con la tecnología presentada por UNC y actualmente pendiente.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro Integral de Cáncer Lineberger de UNC . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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