Нанокластеры железа показали участки фиброза на МРТ в опытах с тканью

Гадолиниевые контрасты, применяемые в МРТ сердца, при определённых условиях накапливаются в тканях и имеют ограничения у пациентов с нарушениями функции почек. Группа исследователей разработала альтернативу: нанокластеры на основе железа, заключённые в белковую оболочку. Новый агент испытали на клеточных культурах и трёхмерных моделях человеческой ткани. Результаты опубликованы в журнале Advanced Functional Materials (DOI: 10.1002/adfm.78994).

Как устроен новый контрастный агент

В основе конструкции — небольшие скопления атомов железа, заключённые в специально разработанную белковую оболочку. Она стабилизирует нанокластеры и ограничивает выход железа. Исследование провела группа Аицбер Л. Кортаяхарены из CIC biomaGUNE совместно со специалистами, создавшими тканевую модель сердца.

В исследованных моделях препарат усиливал яркость МРТ-сигнала в поражённой ткани. Это важно для контрастов на основе железа: некоторые такие материалы, напротив, затемняют изображение. Новый состав проверили при разных напряжённостях магнитного поля, включая используемые в клинической практике, однако сами испытания оставались лабораторными.

Результаты лабораторных испытаний

Испытания прошли на двух уровнях:

• Клеточные модели: исследователи оценили взаимодействие материала с клетками и его биологические эффекты.
• Трёхмерная ткань: препарат испытали на созданной в лаборатории модели человеческой сердечной ткани с признаками фиброза; она воспроизводила накопление коллагена и повышение жёсткости.

Помимо контрастирования, материал уменьшал выработку и накопление коллагена и сдерживал повышение жёсткости в исследованных моделях. Интенсивность МРТ-сигнала была связана с выраженностью фиброза. Совмещение этих свойств делает состав кандидатом для дальнейшего изучения, но не готовым лекарством.

Что означают эти результаты — и чего пока нет

Ни диагностический сигнал, ни антифиброзная активность, выявленные in vitro (то есть вне живого организма), не являются доказательством эффективности и безопасности у реальных пациентов. Следующие шаги потребуют испытаний на животных моделях, а затем — клинических исследований. Тем не менее создание агента, одновременно выявляющего фиброз на МРТ и способного воздействовать на патологический процесс, представляет исследовательский интерес для кардиологии: оно открывает путь к так называемым тераностическим платформам — совмещающим диагностику и терапию.

Читайте также: Анализ МРТ и ДНК выявил 60 генетических участков, связанных с жиром в печени.

Сердечный фиброз — один из ведущих механизмов прогрессирования сердечной недостаточности. Его точная неинвазивная диагностика критически важна для принятия решений о тактике лечения, а существующие методы МРТ с контрастом не всегда применимы у тяжёлых кардиологических больных. Работа, пусть и находящаяся на ранней стадии, указывает на перспективный альтернативный путь.