Resonancia magnética dirigida ofrece prueba rápida y no invasiva para fibrosis hepática

Las enfermedades hepáticas crónicas como la hepatitis, la cirrosis hepática y el carcinoma hepatocelular son importantes problemas de salud a nivel mundial y causan una morbilidad y mortalidad generalizadas. Un factor crítico en estas enfermedades es la fibrosis hepática, caracterizada por engrosamiento y cicatrización del tejido conectivo. Sin embargo, la detección de fibrosis suele depender de la biopsia, que tiene varios inconvenientes, incluido el riesgo de complicaciones, el alcance limitado del muestreo y su naturaleza invasiva, que impide el seguimiento regular de la progresión de la enfermedad. En consecuencia, los investigadores están recurriendo a métodos no invasivos de resonancia magnética (RM) para detectar y medir la fibrosis hepática en todo el órgano. Este avance facilitaría un diagnóstico más temprano y un seguimiento continuo tanto de la progresión de la enfermedad como de la eficacia del tratamiento.

Mejorar la resonancia magnética para afecciones crónicas como la fibrosis requiere la creación de agentes de contraste para resonancia magnética específicos de tejido que puedan apuntar específicamente al tejido enfermo, incluido el colágeno que se acumula en el hígado fibrótico. El diseño de estos agentes plantea un desafío: deben apuntar y unirse eficazmente al tejido específico, generar una fuerte señal de resonancia magnética y eliminarse rápidamente del cuerpo para minimizar la toxicidad. Un estudio reciente, apoyado por el Instituto Nacional de Imágenes Biomédicas y Bioingeniería (NIBIB, Bethesda, MD, EUA) y que involucra la colaboración de varias instituciones, ha llevado al desarrollo de un agente de contraste basado en nanopartículas adecuado para el diagnóstico de fibrosis hepática por  resonancia magnética dirigida.

Este nuevo agente de contraste, denominado péptido de unión al colágeno de óxido de hierro de un solo nanómetro (SNIO-CBP), se compone de dos elementos funcionales. El componente SNIO es una minúscula molécula de óxido de hierro que proporciona un alto contraste en la resonancia magnética. El componente CBP se dirige y se une al colágeno presente en el tejido fibrótico del hígado. El pequeño tamaño de la nanopartícula le permite salir del torrente sanguíneo y penetrar en los tejidos, donde la CBP se adhiere al colágeno en el hígado fibrótico, evitando así la adhesión a los tejidos sanos. El óxido de hierro altera las propiedades magnéticas de los protones cercanos, generando una fuerte señal que mejora las imágenes por resonancia magnética.

La eficacia de SNIO-CBP se probó en dos modelos de ratón que replican la fibrosis hepática humana causada por toxinas y dieta. Los resultados fueron muy prometedores: SNIO-CBP proporcionó imágenes sólidas y específicas del colágeno en ambos modelos de fibrosis. Sorprendentemente, la imagen se pudo lograr sólo 15 minutos después de la inyección, una mejora significativa con respecto a agentes experimentales similares que requieren horas o días para acumularse en los tejidos objetivo y producir una imagen de resonancia magnética, lo que limita su aplicación clínica práctica. SNIO-CBP también exhibió características deseables, incluida una baja interferencia de señal en el tejido hepático normal circundante y una rápida eliminación renal. Esta rápida eliminación reduce la toxicidad potencial, una consideración importante para pacientes con enfermedades hepáticas o renales.

"Este trabajo aborda una necesidad clínica insatisfecha de un diagnóstico no invasivo para detectar la fibrosis que se desarrolla en una serie de trastornos hepáticos", explicó Guoying Liu, Ph.D., directora del programa de imágenes por resonancia magnética del NIBIB. "El equipo ha diseñado un compuesto que cumple con las especificaciones exactas necesarias para acelerar el uso potencial de este tipo de agente de imágenes en la clínica".

"Este compuesto combina con éxito las características magnéticas superiores necesarias para una señal de resonancia magnética fuerte con una acumulación rápida y específica en el tejido objetivo", añadió Moungi G. Bawendi, Ph.D., del MIT, quien dirigió el equipo de investigación. “Ahora tenemos una plataforma molecular para sintetizar agentes de contraste para resonancia magnética específicos de tejido, lo que es un paso importante hacia la adición de una herramienta de diagnóstico no invasiva de gran valor para la enfermedad hepática crónica que también será aplicable a una amplia gama de otras enfermedades".

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