Organ reagerar på skador med bildandet av ny fibrös vävnad, vilket kan resultera i ärrbildning. Denna process som kallas fibrogenes kan nu övervakas icke-invasivt på molekylär nivå, som amerikanska forskare rapporterar i tidskriften Angewandte Chemie . De har skapat en ny gadoliniumbaserad sond för magnetisk resonanstomografi som specifikt rapporterar proteinerna som är involverade i fibrogenes. Avbildningsmetoden kan ge en kvantitativ bedömning av bildandet av den potentiellt skadliga ärrvävnaden.
Naturlig sårläkning och vävnadsskada involverar bildandet av kollagenbaserad fibrös vävnad för att stänga såret. Vid normal läkning, det fibrösa materialet ersätts så småningom av normal vävnad. Om skadan är stor eller om vävnaden skadas upprepade gånger, sårläkningsprocessen kanske inte är fullständig, vilket resulterar i ärrbildning som hotar funktionsförlust och till och med organsvikt. På molekylär nivå, fibrogenes är ackumulering och sedan ombyggnad av kollagen, främst genom tvärbindning, för att skapa styvare och tätare strukturer. För att övervaka denna process, Peter Caravan och medarbetare från Massachusetts General Hospital och Harvard Medical School, USA, sökte en molekylär sond som specifikt kunde känna igen komponenterna som är involverade i fibrogenes. De har skapat ett funktionaliserat gadoliniumkelat som en sond för magnetisk resonanstomografi (MRT).
Sonden utvecklades för att rikta in sig på allysin, en aminosyra som tyder på aktiv kollagen tvärbindning. "Vid aktiv fibrogenes, en aktiv pool av allysin skulle genereras, men vid stabil sjukdom eller med terapeutisk uppfinning, dessa allysindelar skulle omvandlas till tvärbindningar, " resonerade författarna. Alltså, de designade ett oxyaminfunktionaliserat gadoliniumkelat kallat GdOA som skulle bilda stabila oximlänkar med allysin och som därför förväntas resultera i en stark MR-signalförstärkning vid bindning till allysin, " som författarna föreslog.
GdOA uppfyller nyckelkriterierna för MRT-teknik, som forskarna bevisade i många tester. Det var stabilt, vattenlösliga, och utsöndras genom njurkanalen med mycket god farmakokinetik, och den visade hög målselektivitet i både provrör och i riktiga musmodeller. Forskarna kvantifierade icke-invasivt lungfibrogenes hos möss genom MRT med denna sond, och de övervakade även undertryckandet av fibrogenes när mössen behandlades med en specifik medicin. I denna rapport, de studerade fibros i lungorna, men fibrogenes är ett vanligt kännetecken för många kroniska sjukdomar i de inre organen, och även i många cancerformer. Detta arbete ger en lovande utsikt till nya specifika MRI-sonder för sjukdomsdetektering, prognos, och övervakning av sjukdomsprogression eller behandlingssvar över en rad mänskliga tillstånd.
