Un equipo de científicos del Hospital Universitario de Friburgo (Alemania), el Consorcio Alemán para la Investigación Traslacional del Cáncer (DKTK), así como otros centros ha logrado un avance decisivo para poder observar en directo los procesos metabólicos del organismo mediante resonancia magnética (RM).

Según exponen en la revista ´Angewandte Chemie International´, han desarrollado un método para modificar moléculas naturales del organismo de forma económica, segura y rápida, de modo que sean 10.000 veces más visibles en la RM. Ello representa un importante avance en el diagnóstico personalizado del cáncer, entre otras aplicaciones.

"Hemos encontrado una manera de producir agentes de contraste biológicos de forma fácil, rápida y segura, que, incluso, hacen visible el metabolismo. Esto nos permite observar el metabolismo del cáncer en tiempo real, lo que abre perspectivas completamente nuevas para la medicina oncológica", afirmó el Dr. Andreas Schmidt, líder del estudio y jefe del grupo de investigación "Hiperpolarización y RM metabólica" del Departamento de Física Médica del Departamento de Radiología Diagnóstica e Intervencionista del Centro Médico Universitario de Friburgo.

En la resonancia magnética, se detectan las propiedades magnéticas de las moléculas. Durante la hiperpolarización, estas propiedades se amplifican significativamente durante un cierto período, lo que da como resultado una señal mucho más fuerte de lo habitual.

Biológicamente, las moléculas se comportan como antes. Por lo tanto, los procesos metabólicos se pueden observar de forma no invasiva. "Además, este enfoque es seguro, libre de radiación y la resonancia magnética metabólica solo toma unos minutos. Estos aspectos son particularmente importantes para los pacientes que requieren exámenes de seguimiento regulares", explicó el co-investigador Dr. Stephan Knecht, director de desarrollo de resonancia magnética con NVivion Imaging Technologies GmbH.

Dos hitos importantes

Los resultados del estudio abarcan dos hitos importantes. Por un lado, la producción exitosa de piruvato altamente polarizado en una solución acuosa biocompatible. El piruvato es una molécula común en el cuerpo y está involucrada en los procesos metabólicos centrales. El equipo utilizó el innovador método SABRE (amplificación de señal por intercambio reversible) para mejorar la señal de piruvato.

Este proceso permite la producción de agentes de contraste biológicos altamente sensibles en pocos minutos, a bajo costo y sin modificación química. Hasta ahora, SABRE no ha sido lo suficientemente eficaz como método y anteriormente no era posible producir agentes de contraste en soluciones acuosas con suficiente pureza. Por el contrario, con el método actualmente establecido, la producción de agentes de contraste tomó aproximadamente una hora o más y fue técnicamente muy exigente.

Con los agentes de contraste biológicos altamente sensibles desarrollados, la conversión de piruvato en lactato y alanina se demostró con éxito en un modelo animal. Estas conversiones en el metabolismo energético ya se han identificado como marcadores diagnósticos útiles en estudios previos.