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Un radiotrazador para identificar y mostrar el colesterol acumulado en las arterias

El CSIC y el Hospital de Sant Pau lideran este proyecto que acaba de ser seleccionado en la última convocatoria de ayudas de la Fundación BBVA a Equipos de Investigación Científica en Biomedicina. El radiotrazador, basado en péptidos, se ha diseñado para marcar de forma específica el colesterol-LDL retenido y acumulado en la pared vascular de las arterias, proceso que ocurre en las fases muy iniciales de la enfermedad. Permitirá una evaluación de riesgos y un diagnóstico precoz muy superior al actual.

La LDL nativa (arriba izquierda)  y la LDL acumulada en la intima arterial (arriba derecha) tienen diferente estructura, tal como se aprecia en la imagen obtenida por microscopia electrónica. El nuevo radiotrazador permitirá identificar específicamente la segunda. Debajo, inflamación en la íntima aórtica (marcado en rojo). Investigadores de Instituto de Investigaciones Biomédicas de Barcelona del CSIC (IIBB-CSIC) y del IIB-SantPau están desarrollando una herramienta de imagen molecular para detectar mecanismos que ocurren localmente en la pared vascular y que están asociados con futuros eventos cardiovasculares agudos. Concretamente, el radiotrazador marcará y permitirá la visualización en una imagen del colesterol retenido y acumulado en la pared vascular de las arterias, proceso que ocurre en las fases muy iniciales de la enfermedad. La herramienta, que permitirá un diagnóstico precoz muy superior al actual, es una aproximación innovadora, ya que no hay ninguna similar actualmente en el área cardiovascular.

El proyecto se desarrolla en estrecha colaboración con cardiólogos especialistas en imagen cardíaca y Medicina Nuclear del Hospital de Sant Pau y del Hospital Vall d'Hebron, y con expertos en radiomarcaje de péptidos del CIEMAT. Es, además, uno de los cinco proyectos que acaban de ser seleccionados por la Fundación BBVA en su última convocatoria de ayudas a la investigación Biomédica.

“Ver” el colesterol acumulado en la pared vascular

Las enfermedades cardiovasculares son la primera causa de muerte a nivel mundial. Muchas de las estrategias actuales de diagnóstico se basan en evaluar factores de riesgo, pero esto no es suficiente para establecer un diagnóstico diferencial y precoz.

Una opción alternativa son las técnicas de imagen molecular, que permiten “ver” lo que sucede en el interior del organismo. Dado que un factor de riesgo es el colesterol acumulado en la pared vascular, una forma de diagnóstico precoz sería, precisamente, poder detectar cuanto antes esa acumulación de colesterol y los mecanismos relacionados.

Eso es lo que persigue el proyecto PlaqueCHOL (acrónimo de Translational Molecular Imaging for Detection of Cholesterol Entrapment in the Vasculature with 68Ga-labeled LRP1-derived Peptides), que está coordinado por la Dra. Vicenta Llorente Cortés, investigadora del IIBB-CSIC y del IIB-SantPau.

Para ello, los científicos diseñarán un nuevo radiotrazador basado en péptidos, que permitirá detectar el colesterol retenido en la vasculatura mediante tomografía de emisión de positrones acoplada a tomografía computerizada (PET/CT). El equipo dirigido por Vicenta Llorente, investigadora IIBB-CSIC, diseñará el radiotrazador a partir de un péptido que “reconocerá” el colesterol, y que posteriormente deberá ser marcada para su uso en Medicina Nuclear.

Identifica de forma específica el colesterol LDL retenido en la pared vascular

El radiotrazador reconocerá las lipoproteínas de baja densidad – LDL en sus siglas en inglés- que quedan retenidas dentro de lo que se conoce como íntima arterial, un espacio ocupado por la matriz extracelular entre el endotelio y la capa media de la pared vascular.

“Esta LDL retenida en la matriz extracelular de la íntima arterial es diferente de la LDL nativa circulante, ya que en la íntima la LDL sufre toda una serie de modificaciones que la hacen reconocible por el radiotrazador. Existen en la actualidad importantes evidencias científicas y clínicas que apoyan la idea de que la LDL modificada en la íntima se asocia de forma mucho más estrecha con el riesgo cardiovascular que la LDL circulante”.

Desde el IIBB-CSIC aportamos esta molécula que se tendrá que marcar, dice Vicenta Llorente, pero el diseño final del radiotrazador conlleva pasos tan importantes como la conjugación del péptido con un agente quelante bifuncional y la unión del agente quelante al radioisótopo. “Todos estos pasos solamente se pueden hacer en colaboración con un centro especializado en marcaje radiactivo como el CIEMAT y con clínicos expertos en la utilización de radioisótopos en la práctica clínica”, añade.

El nuevo radiotrazador se aplicará igual que otros radiomarcadores (normalmente via intravenosa), tendrá una vida media de unos 40 minutos y se eliminará por la via renal, según los parámetros previos de farmacocinética con los que trabajan los científicos.

El desarrollo permitirá conocer con mayor antelación y de forma más precisa qué pacientes tienen mayor riesgo cardiovascular, facilitando su inclusión en las estrategias de prevención y el control óptimo de su riesgo cardiovascular.

Traslación de la técnica a la práctica clínica

Además, el carácter traslacional del proyecto, en el que colaboran centros de Investigación especializados en radio-marcaje de péptidos como el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) y Unidades hospitalarias especializadas en Imagen Cardíaca y Medicina Nuclear del Hospital de SantPau y Hospital Vall de Hebrón, facilitará la traslación de los resultados del modelo in vivo preclínico a la práctica clínica.

La aterosclerosis es una enfermedad que progresa durante toda la vida. Y el hecho es que las las personas tienen una esperanza de vida cada vez más larga. En un escenario así, esta nueva tecnología, más económica que las actuales y con mayor capacidad para detectar la aterosclerosis en etapas tempranas (subclínicas), puede ser crucial para avanzar en la gestión, en la toma de decisiones clínicas y en la mejora de la atención médica, permitiendo al mismo tiempo un uso sostenible de los recursos económicos para la salud.