Une équipe de chercheurs de l'Institut de chimie (QI) de USPde l'USP School of Medicine (Fmusp) et la Faculté des sciences pharmaceutiques (FCF) de l'USP a développé une nouvelle technologie capable de remplacer le composé utilisé dans des contrastes commerciaux appliqués dans les procédures d'image diagnostique clinique – telles que l'imagerie par résonance magnétique et en particulier l'angiographie. La technologie nouvellement découverte est basée sur des nanoparticules ultrapechnles en dioxyde de titane et enduit d'oxyde de fer (UPN).
Les composés actuellement disponibles sur le marché peuvent provoquer des effets néphrotoxiques, en particulier dans le cas de patients atteints d'insuffisance rénale sévère, ainsi que du dépôt de gadolinium dans différents organes.
Les tests sur des modèles animaux ont indiqué une excellente biocompatibilité du matériau – c'est-à-dire qu'elle n'avait pas de toxicité pour différents tissus biologiques – et l'élimination à travers l'urine, et génére un point culminant de contraste fort et prolongé grâce à sa structure et à sa composition.
Un autre avantage acquis par les chercheurs était la possibilité de maintenir les mêmes protocoles cliniques déjà établis pour appliquer les composés basés sur des composés gadolinium, facilitant leur adoption dans la pratique clinique.
Selon Koiti Araki, professeur au Département de chimie élémentaire du QI et coordinateur du laboratoire de chimie supramoléculaire et de la nanotechnologie, le changement de protocoles implique bien des pratiques consolidées et des quantités d'investissement importantes – soit pour tester une nouvelle méthodologie, soit pour former toutes les équipes de professionnels impliqués dans leur exécution. Ainsi, il est essentiel de hiérarchiser le moins de changements avec autant d'avantages que possible pour insérer ou remplacer tout produit innovant sur le marché.
Comment ça marche?
L'imagerie par résonance magnétique est un exemple de technique de diagnostic d'image non invasive qui fournit des informations détaillées sur les organes, les vaisseaux et les autres tissus des patients. Cela fonctionne comme une photo, seulement «de l'intérieur vers l'extérieur». Pour détecter les blessures ou les anomalies plus précises, la résolution de l'image est généralement améliorée par les composés appelés «agents de contraste» – car ils permettent à certaines régions d'être observées lors de l'examen clinique.
Autrement dit, il existe deux types d'agents de contraste. L'un d'eux, populairement appelé «contraste négatif», fait que l'organe ou le tissu mis en évidence semble plus assombri dans l'image. L'autre, à son tour, est connu sous le nom de «contraste positif» et son effet est opposé: il rend l'endroit important plus brillant que l'environnement. Il existe un consensus sur le fait que le deuxième type d'agent a une meilleure résolution que le premier, car il permet à l'organe d'observation d'être plus facilement différent du reste des tissus. Par conséquent, le produit utilisé dans le commerce aujourd'hui, sur la base d'une substance appelée gadolinium (GD), est un agent de contraste de type positif.
Jusqu'à présent, de nombreux groupes de chercheurs de différents pays ont tenté de trouver des écrans solaires appropriés au gadolinium, qui maintenait les deux propriétés de résolution de contraste ainsi que la résolution du problème de toxicité. Cependant, les meilleures solutions trouvées étaient des contrastes négatifs, seulement – ce qui n'était pas si avantageux du point de vue clinique et commercial. Selon le professeur Koiti, qui est également l'un des auteurs de l'étude, il y avait une difficulté à atteindre la qualité et la biosécurité dans le même matériau, car ce n'est pas simple à obtenir. Cependant, après près d'une décennie de recherche, le groupe a trouvé ce qui semble être la formule idéale.
La nanoparticule qui constitue le nouvel agent de contraste est en dioxyde de titane et décorée d'oxyde de fer. Les deux composés sont essentiels, explique Koiti, car sans un éléments, l'agent perd les propriétés qui le font briller et ont la meilleure résolution possible. De plus, le fer et le titane sont biocompatibles et naturellement excrétés par le corps, ce qui renforce la question centrale de la sécurité dans l'objectif de recherche du groupe.
Enfin, une autre caractéristique observée dans les tests était que, lors de la comparaison du nouveau matériau avec l'agent de contraste traditionnel, le produit à base de nanoparticules avait un temps de circulation moyen deux fois plus élevé. Cela signifie que la substance, après injection, reste dans la circulation sanguine du patient pendant une longue période jusqu'à ce qu'elle soit complètement éliminée – ce qui peut être avantageux dans le cas des tests qui nécessitent la visualisation des vaisseaux sanguins, tels que l'angiographie.
Des informations supplémentaires sur l'étude peuvent être lues dans l'article Contraste positif nanostructuré ultrasmall sans gadolinium pour l'angiographie et l'imagerie par résonance magnétiquepublié dans la revue scientifique Nano Letters. (Avec des informations de l'USP Jornal / par Bruna Larotonda)
