CIC biomaGUNE diseña un nuevo agente de contraste que detecta la fibrosis cardiaca y reduce su avance

SAN SEBASTIÁN, 29 Oct. (EUROPA PRESS) -

El grupo de investigación Nanotecnología Biomolecular dirigido por la profesora Ikerbasque Aitziber L. Cortajarena ha desarrollado un nuevo agente de contraste de hierro para resonancia magnética que sirve tanto para diagnóstico como para tratamiento. En un estudio realizado en tejido cardiaco humano fabricado en laboratorio, han probado que el agente de contraste se acumula en el tejido con fibrosis, que su señal en la resonancia aumenta con la gravedad de la enfermedad y que, además, reduce su avance.

El estudio liderado por Cortajarena, y llevado a cabo en colaboración con el grupo de Ana Villar del Instituto de Biomedicina y Biotecnología de Cantabria (IBBTEC, UC- CSIC), ha sido publicado en la revista científica Advanced Functional Materials y abre la puerta a una posible alternativa al gadolinio, el metal que se utiliza actualmente en casi todas las resonancias con contraste.

Desde el centro tecnológico vasco han explicado que la fibrosis cardiaca es uno de los principales factores que conducen a la insuficiencia cardiaca, una enfermedad que afecta a millones de personas en todo el mundo. A día de hoy no existe un tratamiento aprobado específicamente para frenar esta dolencia.

"Cuando el corazón sufre un daño o una sobrecarga mantenida (por ejemplo, tras un infarto o por la hipertensión), se pone en marcha un proceso de reparación parecido a la cicatrización de una herida en la piel. Se activa un proceso que produce colágeno para reparar y reforzar el tejido", han señalado.

Sin embargo, a menudo, "el colágeno se sigue acumulando, el corazón se vuelve rígido y le cuesta cada vez más llenarse y bombear la sangre". Actualmente, una de las técnicas utilizadas para diagnosticar la fibrosis en el corazón es la resonancia magnética. En muchos casos, se administra un agente de contraste intravenoso al paciente, casi siempre a base de gadolinio, que se queda retenido en las zonas dañadas y hace que se vean brillantes en la imagen.

Aunque el gadolinio funciona muy bien, tiene varios inconvenientes, desde CIC biomaGUNE han apuntado que se trata de "un metal ajeno al organismo, su uso está restringido en personas con insuficiencia renal, y se sabe que pequeñas cantidades pueden quedar depositadas durante años en distintos tejidos". Esto preocupa especialmente en pacientes que necesitan resonancias repetidas para seguir cómo evoluciona su enfermedad, algo que ocurre con la fibrosis cardiaca.

ÁTOMOS DE HIERRO ENCAPSULADOS

Desde hace años se buscan agentes de contraste basados en hierro, un elemento que el cuerpo humano sabe almacenar y eliminar, pero los contrastes de hierro que existen en lugar de iluminar la lesión, la oscurecen, y eso hace más difícil distinguirla en las imágenes. Varios de ellos incluso se han retirado del mercado.

El grupo de Cortajarena ha conseguido "superar estos problemas utilizando proteínas de diseño", explica la investigadora de CIC biomaGUNE Lydia Martínez Parra, primera autora del estudio. Según explica Martínez, "el contraste consta de una proteína diseñada específicamente que envuelve y aísla a diminutos grupos de átomos de hierro, de unos 1,4 nanómetros (unas 50.000 veces más finos que un cabello)".

Por otra parte, ha destacado que este compuesto "es más seguro para el organismo, es estable, apenas libera hierro y es poco tóxico para las células". Además su fabricación "es sencilla y sostenible, ya que se produce en agua, sin reactivos tóxicos ni condiciones extremas", ha añadido.

El grupo de CIC biomaGUNE ha probado la eficacia del agente de contraste en tejido cardiaco fabricado mediante ingeniería de tejidos tridimensional a partir de células del corazón de pacientes, desarrollado por el grupo de la doctora Ana Villar (IBBTEC, UC-CSIC).

Estos tejidos reproducen algunas características de la fibrosis cardíaca, como la acumulación de colágeno y el aumento de rigidez del tejido, y permiten evaluar nuevas estrategias terapéuticas en condiciones más representativas que los cultivos celulares convencionales.

Así, el equipo de investigación ha constatado que el agente de contraste se dirige y se acumula preferentemente en el tejido fibrótico, que la señal en la resonancia aumenta con la gravedad de la fibrosis y que, además, reduce su avance porque disminuye la producción y el depósito de colágeno y evita que el tejido se endurezca.

Cortajarena ha precisado que, "además de señalar dónde está la dolencia, este material presenta actividad antifibrótica en los modelos estudiados". "Se trata de un agente 'teranóstico', que ofrece diagnóstico y tratamiento en un mismo material", ha agregado.

Martínez, asimismo, ha asegurado que "este nuevo compuesto permite obtener un contraste en resonancia magnética comparable al de los agentes basados en gadolinio". Además, "mantiene esta capacidad tanto a campos magnéticos utilizados habitualmente en clínica como a campos magnéticos más elevados empleados en investigación preclínica", ha destacado, para incidir en que "el compuesto formado por los átomos de hierro envueltos por la proteína hacen que el tejido se vea brillante en la resonancia".

El equipo firmante del estudio afirma que "queda camino por recorrer para llegar al paciente". Por ahora, este nuevo contraste ha sido probado en células y en tejido humano de laboratorio, el siguiente paso será estudiarlo para que pueda ser utilizado en clínica, ver cómo se distribuye y se elimina del organismo y cómo se comporta en un escáner cardiaco real.