Nuevos marcadores moleculares permitirán mostrar la química del cuerpo en acción

Una nueva clase de marcadores moleculares que mejoran las señales de resonancia magnética 10.000 veces y generan señales detectables que duran más de una hora ha sido desarrollada por investigadores de la Universidad de Duke. Estos marcadores que son biocompatibles y baratos de producir, allanan el camino para el uso generalizado en resonancia magnética nuclear (RMN) que permitirá monitorear los procesos metabólicos de condiciones como el cáncer y las enfermedades del corazón en tiempo real.

Son una nueva clase de moléculas que podría proporcionar una nueva forma de utilizar la resonancia magnética para aprender acerca de la bioquímica de una enfermedad.

La RM aprovecha una propiedad llamada espín que hace que los núcleos de los átomos de hidrógeno se comporten como pequeños imanes. La aplicación de un campo magnético fuerte, seguido de una serie de ondas de radio, induce a estos imanes de hidrógeno a transmitir sus ubicaciones. Dado que la mayoría de los átomos de hidrógeno en el cuerpo están ligados en el agua, la técnica se utiliza en la práctica clínica para crear imágenes detalladas de los tejidos blandos, como órganos, vasos sanguíneos y tumores en el interior del cuerpo.

Pero esta técnica también tiene el potencial para mostrar la química del cuerpo en acción. Con la resonancia magnética en general, se tiene esa sensibilidad única para las transformaciones químicas. Se los puede ver y hacer un seguimiento en tiempo real. La capacidad de RM para rastrear transformaciones químicas en el cuerpo ha sido limitada por la baja sensibilidad de la técnica, lo que hace que un pequeño número de moléculas sean imposibles de detectar sin el uso de campos magnéticos masivos inalcanzables hoy en día.

Usa un método sencillo y de bajo costo, en el que los marcadores moleculares se mezclan con una forma de giro polarizado de hidrógeno y un catalizador, los investigadores fueron capaces de hiperpolarizar rápidamente en una de las moléculas que contienen un compuesto (diazirina) y, con ello, mejoraron en gran medida las señales que duraron más de una para resonancia magnética.

Los científicos creen que su catalizador se podría usar para hiperpolarizar una amplia variedad de estructuras químicas a una fracción del costo de otros métodos.

Se cree que, dentro de cinco o diez años, se tenga ya desarrollada completamente la técnica.

El artículo salió publicado en la edición de marzo de Science Advances