| Grupo de Síntesis Orgánica e Imagen Molecular por Resonancia Magnética. (UNED) |
| Cómo hacer que una imagen lo diga todo |
Un equipo interdisciplicar busca las nuevas generaciones de agentes de contraste para la resonancia magnética nuclear |
La resonancia magnética nuclear (RMN) es una de las técnicas de imagen diagnóstica más usadas en medicina. Pero los investigadores saben que de las imágenes de RMN se puede 'exprimir' más información de la que se extrae hoy. Además de alertar de la presencia de un tumor, por ejemplo, podrían dar pistas sobre su malignidad. La clave está en emplear nuevos agentes de contraste, compuestos que revelan determinadas características de los tejidos durante la RMN. El grupo de Paloma Ballesteros, catedrática de Química Orgánica de la Universidad Nacional de Educación a Distancia, busca y diseña nuevos tipos de contraste. De momento, ya ha transferido una patente a la industria. |
Mónica G. Salomone |
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Paloma Ballesteros, en primer plano, con dos de sus colaboradoras.
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«Hasta hace poco nos conformábamos con saber si hay un tumor o no. Las
nuevas generaciones de agentes de contraste van más allá», cuenta
Ballesteros. «El problema principal es saber qué te puede contar una imagen
de resonancia magnética». La resonancia magnética nuclear empezó a
usarse en medicina desde los años setenta. Consiste, muy básicamente, en
medir los distintos tiempos de «relajación» de los tejidos tras ser irradiados.
Primero se somete el tejido a un campo magnético para que algunos de sus
átomos se «alineen» en la dirección definida por el campo; después se
irradia con ondas de radio, con lo que los átomos se excitan; cuando se
interrumpe el pulso los átomos vuelven a su estado original de relajación,
liberando energía. Esta energía, en forma de ondas de radio, es captada por
un receptor y transformada en imágenes. El hecho de que átomos
diferentes se relajen en tiempos distintos permite distinguir entre tipos de
tejidos: así se forma la imagen. |
Los agentes de contraste añadidos a los tejidos permiten obtener a través de la RMN información nueva y más específica sobre variables fisiológicas concretas
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Añadiendo agentes de contraste a los tejidos se obtiene información más
específica. Se trata de compuestos que se introducen en el organismo
mediante una inyección intravenosa y que la circulación sanguínea se
encarga de distribuir por todo el cuerpo. Una vez inyectado y distribuido el
contraste, la resonancia magnética revela zonas más o menos oscuras, lo
que quiere decir zonas con variables fisiológicas distintas de las normales.
Cada tipo de agente de contraste informa sobre variables fisiológicas
diferentes. «Nuestro trabajo consiste en diseñar moléculas que puedan
usarse como nuevos agentes, y que por tanto den nueva información»,
explica Ballesteros. |
Los agentes de contraste empezaron a emplearse en la década de los 80.
«Al principio sólo servían para saber si hay algo raro o no», dice la
investigadora. Ahora se pretende ir mucho más lejos. El trabajo de buscar
nuevos agentes implica a especialistas de muchas áreas, desde químicos
orgánicos, sintéticos y bioquímicos, hasta médicos y expertos en el uso
clínico de la RMN. Por eso el grupo de la UNED colabora muy estrechamente
con equipos de otras instituciones, como la Universidad de Castilla-La
Mancha; el servicio de neurocirugía del hospital La Paz (Madrid); los equipos
de resonancia magnética de las clínicas Del Rosario y De la Concepción
(Madrid); y los institutos de Investigaciones Biomédicas y de Química
Orgánica del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). También
han establecido colaboraciones con grupos extranjeros.
Esta interdisciplinariedad tiene que ver con los múltiples pasos necesarios
para desarrollar un nuevo agente. No sólo hay que dar con una molécula
interesante; también hay que estudiar cómo mejorar su estructura química,
y comprobar su inocuidad y su eficacia en los correspondientes ensayos con
diversas especies hasta llegar a la humana. Por ejemplo, en el proceso juega
un papel clave la modelización molecular con computadoras, una
herramienta que ayuda a determinar la forma tridimensional de las moléculas
y por tanto a entender cómo éstas interaccionan entre sí. |  Foto de familia del Grupo de Síntesis orgánica e Imagen molecular. |
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En conjunto, todo el proceso hasta poner un nuevo agente en el mercado
puede llevar décadas. Eso es exactamente lo que está ocurriendo con el
hasta ahora agente más interesante descubierto por el grupo de Ballesteros:
una molécula que informa sobre el grado de agresividad del tumor
detectando su acidez. Esto es, estableciendo su pH. |
El grupo ha desarrollado moléculas que permiten ver la acidez de los tumores, lo que a su vez da un indicio de la agresividad del tumor
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Relación con la industria |
| «Hemos sido pioneros en dos moléculas que permiten ver diferentes mapas
de la acidez de los tumores, lo que a su vez da un indicio de la agresividad
del tumor». El grupo de la investigadora de la UNED sigue trabajando con
ellas tratando de mejorarlas. Ello no ha sido obstáculo para que una de las
moléculas se haya traducido en una patente que ha sido transferida a la
industria, en este caso, a los laboratorios Rovi. Y es que la relación con la
industria es un componente fundamental del trabajo de este equipo. «La
industria ayuda mucho al desarrollo de los grupos», asegura. «El
investigador de hoy debe saber compatibilizar la financiación pública con la
privada». |
La molécula transferida se llama IEPA. Su eficacia y su toxicidad han sido
probadas ya en animales. Los laboratorios Rovi estudian ahora si conviene
llevarlo a la clínica. «Puedes tener un compuesto estupendo, pero además
tiene que ser rentable», dice Ballesteros. |
Expresión génica con RMN |
| Además de en moléculas que revelan el pH, el grupo trabaja en otros tres
tipos de agentes de contraste. Uno de ellos se centra en la detección de
oxígeno en los tejidos, «también muy importante porque indica la
proliferación en los tumores». En este sentido, el grupo está tratando de
sintetizar moléculas que detecten los cambios en consumo de oxígeno por
RMN. |
Otro tipo de agentes de contraste son los basados en el elemento gadolinio.
En este caso el grupo estudia por qué este tipo de compuestos, muy
complejos y difíciles de modelizar en el ordenador, tienen unas propiedades
de «relajatividad» diferente de los usados hasta ahora. Este conocimiento
podría redundar en nuevos agentes. |
Pero la línea de investigación más ambiciosa tiene que ver con detectar
expresión génica mediante RMN. La idea básica consiste en proteger el
agente de contraste con un compuesto específico que se rompe cuando hay
expresión génica; así, cuando el agente queda desprotegido, brilla y delata
que los genes se están expresando. De lograrse, en un futuro podría llegar a
realizarse análisis genéticos sin necesidad de tomar muestras. «Pero la
química de este mecanismo es muy compleja», advierte Ballesteros. Lo han
intentado algunos de los mejores grupos del mundo pero «aún no han
llegado a nada». Para la investigadora de la UNED, es un tema «de premio
nobel». «Pero creo que en el futuro se conseguirá». |
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