Investigadores del MD Anderson Cancer Center de la Universidad de Texas han desarrollado una nueva molécula radiomarcada capaz de reaccionar selectivamente con ciertos radicales de alta energía que son característicos de la actividad inmune innata, lo que puede permitir un enfoque no invasivo para monitorear la inflamación en tiempo real mediante imágenes de tomografía por emisión de positrones (PET).
El estudio preclínico, publicado hoy en Nature Biotechnology, aprovecha las nuevas técnicas químicas para sintetizar 4-[18F]Fluoro-1-Naftólico ([18F]4FN) como un nuevo reportero de la actividad de la mieloperoxidasa (MPO), una enzima clave activa en la respuesta inmune innata.
La molécula puede ser capaz de identificar áreas de inflamación en una variedad de entornos clínicos, como enfermedades inflamatorias, infecciones y efectos secundarios relacionados con la inmunoterapia.
«Ha habido un interés de larga data en la inflamación por imágenes y redox en general, pero la mayoría de los enfoques actuales generan altos niveles de ruido de fondo a partir de procesos biológicos que generan radicales de menor energía», dijo el autor correspondiente David Piwnica-Worms, MD, Ph.D., presidente de Cancer Systems Imaging. «Nuestra molécula está sintonizada hacia la inflamación mediada por radicales de alta energía, ofreciendo el potencial de monitorear selectivamente la activación de la inmunidad innata».
La respuesta inmune innata es la primera línea de defensa del cuerpo contra los patógenos invasores. En contraste con la respuesta inmune adaptativa, la inmunidad innata es inespecífica y actúa ampliamente contra infecciones o agentes extraños. La inmunidad innata es impulsada en gran medida por las células mieloides, incluidos los neutrófilos, los macrófagos y las células asesinas naturales (NK).
La mieloperoxidasa es una característica altamente conservada de la respuesta inmune innata a través de las células mieloides. Esta enzima proinflamatoria es activada por el peróxido de hidrógeno para producir una variedad de radicales de alta energía que se utilizan para eliminar patógenos.
Codirigido por Federica Pisaneschi, Ph.D., profesora asistente, y Seth T. Gammon, Ph.D., profesor asociado de Imágenes de Sistemas de Cáncer, el equipo de investigación se centró en la actividad de MPO para desarrollar un reportero sintonizado con redox específico para la actividad inmune innata. Utilizando técnicas químicas recientemente desarrolladas, el equipo fue capaz de sintetizar [18F]4FN como molécula marcada para unirse selectivamente a proteínas y células cercanas cuando [18F]4FN ha sido oxidado por MPO más peróxido de hidrógeno, pero no solo por peróxido de hidrógeno.
Los investigadores evaluaron los usos potenciales de [18F]4FN como herramienta de imagen PET in vivo en varios modelos de laboratorio de inflamación. La molécula fue capaz de resaltar con éxito la inflamación del shock tóxico agudo, la artritis y la dermatitis de contacto, dolencias que se sabe que están mediadas por la activación de la inmunidad innata. Además, sus resultados sugieren [18F]4FN es un informador más específico y robusto de la inflamación que otros agentes de imágenes PET utilizados clínicamente, como la fluorodesoxiglucosa ([18F]FDG).
«Necesitamos verificar este agente de imágenes PET en estudios clínicos, pero ciertamente tiene el potencial de amplias aplicaciones que podrían beneficiar a los pacientes en todo tipo de enfermedades y escenarios clínicos», dijo Piwnica-Worms. «Una herramienta como esta podría usarse para identificar puntos calientes multifocales de inflamación, lo que permite a los médicos intervenir antes de la progresión de la enfermedad o seguir la resolución de los síntomas durante la terapia».
El equipo de investigación está en conversaciones con colaboradores clínicos para probar aplicaciones específicas de [18F]4FN. Un estudio inicial, ahora bajo revisión de la Administración de Alimentos y Medicamentos para el registro de nuevos medicamentos en investigación y la aprobación de la Junta de Revisión Institucional, evaluará [18F]4FN como biomarcador temprano de eventos adversos relacionados con el sistema inmunitario en pacientes tratados con inhibidores del punto de control inmunitario.
La investigación fue apoyada por el Gerald Dewey Dodd Jr. Endowed Distinguished Chair, el Programa STARs de la Facultad del Sistema de la Universidad de Texas y el Instituto Nacional del Cáncer (P30 CA016672).
MEDICA-tradefair.com; Fuente: Centro Oncológico M. D. Anderson de la Universidad de Texas
Un estudio sugiere que la molécula ofrece una especificidad mejorada para monitorear la inflamación en muchas aplicaciones clínicas potenciales
