Un radiotraçador per identificar i mostrar el colesterol acumulat en les artèries

El CSIC i l'Hospital de Sant Pau lideren aquest projecte que acaba de ser seleccionat en l'última convocatòria d'ajuts de la Fundació BBVA per a Equips d'Investigació Científica en Biomedicina. El radiotraçador, basat en pèptids, s'ha dissenyat per marcar de forma específica el colesterol-LDL retingut i acumulat a la paret vascular de les artèries, procés que ocorre en les fases molt inicials de la malaltia. Permetrà una avaluació de riscos i un diagnòstic precoç molt superior a l’actual.

La LDL nativa (dalt esquerra) i la LDL acumulada en la pared vascular (dalt a la dreta) tenen diferent estructura, tal como es veu en aquesta imatge obtinguda per microscopia electrònica. El nou radiotraçador permetrà identificar la segona. A sota, inflamació (en vermell) a la íntima aòrtica. Investigadors de l'Institut d'Investigacions Biomèdiques de Barcelona del CSIC (IIBB-CSIC) i de l'IIB-Santpau estan desenvolupant una eina d'imatge molecular per detectar mecanismes que ocorren localment a la paret vascular i que estan associats amb futurs esdeveniments cardiovasculars aguts. Concretament, el radiotraçador marcarà i permetrà la visualització en una imatge del colesterol retingut i acumulat a la paret vascular de les artèries, procés que ocorre en les fases molt inicials de la malaltia. L'eina, que permetrà un diagnòstic precoç molt superior a l'actual, és una aproximació innovadora, ja que no hi ha cap similar actualment a l'àrea cardiovascular.

El projecte es desenvolupa en estreta col·laboració amb cardiòlegs especialistes en imatge cardíaca i Medicina Nuclear de l'Hospital de Sant Pau i de l'Hospital Vall d'Hebron, i amb experts en ràdiomarcatge de pèptids del CIEMAT. És, a més, un dels cinc projectes que acaben de ser seleccionats per la Fundació BBVA en la seva última convocatòria d'ajudes a la investigació biomèdica.

"Veure" el colesterol acumulat a la paret vascular

Les malalties cardiovasculars són la primera causa de mort a nivell mundial. Moltes de les estratègies actuals de diagnòstic es basen en avaluar factors de risc, però això no és suficient per establir un diagnòstic diferencial i precoç.

Una opció alternativa són les tècniques d'imatge molecular, que permeten "veure" el que succeeix a l'interior de l'organisme. Atès que un factor de risc és el colesterol acumulat a la paret vascular, una forma de diagnòstic precoç seria, precisament, poder detectar com més aviat aquesta acumulació de colesterol i els mecanismes relacionats.

Això és el que persegueix el projecte PlaqueCHOL (acrònim de 'Translational Molecular Imaging for Detection of Cholesterol Entrapment in the Vasculature with 68Ga-Labeled LRP1-derived Peptides'), que està coordinat per la Dra. Vicenta Llorente Cortés, investigadora de l'IIBB-CSIC i de l'IIB-Santpau.

Així, els científics dissenyaran un nou radiotraçador basat en pèptids, que permetrà detectar el colesterol retingut a la vasculatura mitjançant tomografia d'emissió de positrons acoblada a tomografia computeritzada (PET/CT). L'equip dirigit per Vicenta Llorente, investigadora IIBB-CSIC, dissenyarà el radiotraçador a partir d'un pèptid que "reconeixerà” el colesterol i que, posteriorment, haurà de ser marcat per al seu ús en medicina nuclear.

Identifica de forma específica el colesterol LDL retingut a la paret vascular

El radiotraçador reconeixerà les lipoproteïnes de baixa densitat - LDL en les seves sigles en anglès- que queden retingudes dins del que es coneix com a íntima arterial, un espai ocupat per la matriu extracel·lular entre l'endoteli i la capa mitjana de la paret vascular.

"Aquesta LDL retinguda a la matriu extracel·lular de l'íntima arterial és diferent de la LDL nativa circulant, ja que en l'íntima la LDL pateix tot un seguit de modificacions que la fan recognoscible pel radiotraçador. Existeixen en l'actualitat importants evidències científiques i clíniques que donen suport a la idea que la LDL modificada en l'íntima s'associa de forma molt més estreta amb el risc cardiovascular que la LDL circulant".

“Des del IIBB-CSIC aportem aquesta molècula que s'haurà de marcar”, diu Vicenta Llorente, “però el disseny final de l'radiotraçador comporta passos tan importants com la conjugació del pèptid amb un agent quelant bifuncional i la unió de l'agent quelant al radioisòtop”. "Tots aquests passos només es poden fer en col·laboració amb un centre especialitzat en marcatge radioactiu com el CIEMAT i amb clínics experts en la utilització de radioisòtops en la pràctica clínica", afegeix.

El nou radiotraçador s'aplicarà igual que altres radiomarcadores (normalment via intravenosa), tindrà una vida mitjana d'uns 40 minuts i s'eliminarà per la via renal, segons els paràmetres previs de farmacocinètica amb els què treballen els científics.

El desenvolupament permetrà conèixer amb més antelació i de forma més precisa quins pacients tenen major risc cardiovascular, facilitant la seva inclusió en les estratègies de prevenció i el control òptim de la seva risc cardiovascular.

Translació de la tècnica a la pràctica clínica

A més, el caràcter traslacional del projecte, en el qual col·laboren centres de recerca especialitzats en ràdio-marcatge de pèptids com el Centre d'Investigacions Energètiques, Mediambientals i Tecnològiques (CIEMAT) i Unitats hospitalàries especialitzades en Imatge Cardíaca i Medicina Nuclear de l'Hospital de Santpau i Hospital Vall d'Hebron, facilitarà la translació dels resultats de el model in vivo preclínic a la pràctica clínica.

L'aterosclerosi és una malaltia que progressa durant tota la vida. I el fet és que les persones tenen una esperança de vida cada vegada més llarga. En un escenari així, aquesta nova tecnologia, més econòmica que les actuals i amb més capacitat per detectar l'aterosclerosi en etapes primerenques (subclíniques), pot ser crucial per avançar en la gestió, en la presa de decisions clíniques i en la millora de la atenció mèdica, permetent el mateix temps un ús sostenible dels recursos econòmics per a la salut.

Mercè Fernandez Via / CSIC Comunicació