Nuevo agente de contraste para ultrasonido garantiza diagnósticos médicos seguros y asequibles

La imagen por ultrasonido es un método de diagnóstico asequible y no invasivo que utiliza equipos ampliamente disponibles. Sin embargo, sus resultados a menudo no son muy precisos y la calidad de la imagen depende en gran medida de la habilidad del operador. Por el contrario, técnicas como la resonancia magnética (RM) y la tomografía computarizada (TC) no siempre son accesibles debido a su alto costo, la falta de equipos disponibles y el daño potencial causado por los agentes de contraste utilizados en estos métodos. Estos agentes de contraste son tóxicos y las TC exponen a los pacientes a altas dosis de radiación.

Por otro lado, la ecografía con agentes de contraste puede mejorar significativamente la calidad de las imágenes de órganos internos, como el corazón, el hígado y el cerebro. Esta técnica de ultrasonido mejorada podría ser útil para diagnosticar una amplia gama de enfermedades en los sistemas cardiovascular, hepático, renal y reproductor femenino. Los agentes de contraste para ultrasonido suelen ser microburbujas compuestas de proteínas, lípidos o polímeros. Las proteínas mejoran la calidad de la imagen, mientras que los lípidos y los polímeros proporcionan estabilidad, lo que extiende el tiempo disponible para el diagnóstico. A pesar de estos beneficios, aún se necesitan más mejoras en su rendimiento.

Los investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología Skolkovo (Skoltech, Moscú, Rusia) han desarrollado y probado microburbujas de proteína-polímero para la obtención de imágenes por ultrasonidos médicos. Cuando se inyectan por vía intravenosa, estas microburbujas actúan como agentes de contraste, mejorando la calidad de la imagen. Probadas en ratas, las nuevas microburbujas permanecieron en el torrente sanguíneo durante más tiempo que las alternativas disponibles actualmente, lo que dio a los médicos más tiempo para completar el examen. Este contraste mejorado podría convertir la ecografía en una alternativa viable a las RC y las TC, que son más caras y potencialmente dañinas. Los investigadores crearon la primera formulación de microburbujas "híbridas" combinando una proteína llamada albúmina con un copolímero.

Esta formulación dio como resultado 100 tipos diferentes de microburbujas para la obtención de imágenes por ultrasonido, de los cuales se eligió el agente de contraste más eficaz y se probóen el corazón latiendo de una rata. El proceso de selección incluyó múltiples etapas, evaluando el tamaño, la concentración y la respuesta acústica de las microburbujas en fantomas de órganos y animales. En comparación con un agente basado en proteínas sin el copolímero añadido, las microburbujas híbridas mostraron mejoras significativas tanto en el contraste de la imagen como en el tiempo que permanecieron en el torrente sanguíneo, que fue 1.5 a 2 veces más prolongado.

Para desarrollar el nuevo agente de contraste, el equipo combinó albúmina sérica bovina (una proteína ampliamente utilizada en farmacología, incluida la producción de microburbujas) con polímeros biocompatibles. Se probaron 100 combinaciones diferentes, variando tanto el tipo de polímero como su proporción en la mezcla, desde un 2 % hasta casi un 50 %. El desafío consistió en encontrar el equilibrio adecuado entre estabilidad, concentración y respuesta ultrasónica de las microburbujas. Las formulaciones que no producían microburbujas estables se descartaron y las restantes candidatas se probaron en un fantoma de vaso sanguíneo para evaluar tamaño, concentración y respuesta acústica. Este proceso permitió identificar la formulación más prometedora, que posteriormente se comparó con microburbujas de albúmina pura y una inyección de solución salina en ensayos con animales.

En estas pruebas, el agente de contraste se inyectó en la vena de la cola de una rata, seguido de un examen de ultrasonido de su corazón. Los resultados, publicados en Biomaterials Advances, revelaron que mientras que la imagen sin contraste mostraba pocos detalles, y la imagen con el contraste de proteína solo mostraba los ventrículos, el agente híbrido proporcionó una visión clara de todo el corazón de cuatro cámaras. Además, el efecto duró hasta 7 minutos, en comparación con solo 3 minutos con los agentes estándar. Los investigadores creen que el alto contraste del nuevo agente podría convertirlo en una herramienta valiosa para diagnosticar la infertilidad en las mujeres y estudiar los vasos sanguíneos en el cerebro, aunque es necesario seguir trabajando para explorar completamente su potencial.

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