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Pesquisadores estudam compostos de manganês, lutécio e actínio para potenciais aplicações em medicina

Fonte

Universidade de Heidelberg

Data

sábado. 18 fevereiro 2023 17:05

Complexos químicos sob medida de certos elementos do grupo de metais podem ser adequados para uso de maneira especial em imagens médicas, bem como aplicações potenciais em medicina de precisão personalizada. Isso foi demonstrado por uma equipe de pesquisa liderada pelo Dr. Peter Comba, professor no Instituto de Química Inorgânica da Universidade de Heidelberg, na Alemanha. Em sua pesquisa básica, os cientistas de Heidelberg trabalharam com íons de manganês, lutécio e actínio. O trabalho se concentrou em ligantes com bispidina. Esses compostos são extremamente rígidos e podem ligar íons metálicos com grande estabilidade e seletividade.

No trabalho com o manganês, um metal de transição com propriedades especiais – como a capacidade de aumentar o contraste na ressonância magnética (MRI) -, a equipe de pesquisa sintetizou três diferentes ligantes de bispidina e seus complexos de manganês(II). Estes ligantes apresentam estabilidades complexas até dez bilhões de vezes maiores que as do zinco(II), o principal concorrente do manganês(II) em sistemas biológicos. Segundo o professor Comba, esses compostos são especialmente adequados como agentes de contraste em ressonância magnética porque não trocam os íons de manganês por íons de zinco em animais e humanos.

Até agora, as substâncias gadolínio(III) eram usadas quase exclusivamente para esse fim. Nos últimos anos, no entanto, as preocupações com a segurança aumentaram porque os íons livres de gadolínio(III) são tóxicos, explicou o químico. “Isso também é verdade para íons livres de manganês(II). No entanto, como o manganês, ao contrário do gadolínio, é essencial para o corpo humano, existem mecanismos naturais que podem remover o manganês(II) do corpo. Desenvolver ainda mais essas substâncias para aplicações clínicas pode ser um objetivo que vale a pena”, afirmou o professor Peter Comba. Ele relatou que a qualidade das imagens iniciais de ressonância magnética em camundongos com um dos complexos de manganês desenvolvidos em Heidelberg é comparável aos resultados obtidos em imagens com um agente de contraste de gadolínio testado clinicamente.

Além desses novos ligantes seletivos de manganês, o Dr. Patrick Cieslik também desenvolveu um andaime de bispidina que forma complexos muito estáveis com os metais lutécio-177 e actínio-225. Este ligante é um chamado quelante bifuncional (BFC) e, portanto, parte de um sistema modular. Um BFC pode se ligar a um íon metálico radioativo, bem como ser acoplado a um vetor biológico, como um anticorpo, para detectar moléculas ou tecidos específicos no corpo. Neste caso, o BFC foi acoplado a um peptídeo que pode localizar células tumorais no corpo.

Tal complexo químico – também chamado de conjugado – pode ser marcado com radionuclídeos que são importantes em imagens ou tratamentos. “Conseguimos demonstrar que nossos conjugados, com os radionuclídeos lutécio-177 e actínio-225, medicamente importantes, exibem propriedades igualmente boas como os conjugados com DOTA, um quelante bifuncional já em uso clínico”, explica o Dr. Cieslik, que concluiu sua tese de doutorado na equipe do professor Comba.

“A principal vantagem do BFC que desenvolvemos é que, ao contrário dos sistemas DOTA, ele pode ser marcado com íons metálicos radioativos muito rapidamente e em condições amenas. Assim, os conjugados podem ser usados com anticorpos muito sensíveis que podem ser relevantes para diagnóstico e tratamento em medicina personalizada”, concluiu o Dr. Patrick Cieslik.

Os resultados foram publicados recentemente em dois artigos na revista científica Journal of the American Chemical Society.

Acesse o resumo do primeiro artigo científico (em inglês).

Acesse o resumo do segundo artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Heidelberg (em inglês).

Fonte: Universidade de Heidelberg.

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