Un grup de cercetători americani a conceput un agent de contrast mai puţin toxic şi ecologic. Substanţa are potenţialul de a transforma imagistica prin rezonanţă magnetică (RMN), oferind o alternativă mai sigură şi mai prietenoasă cu mediul la substanţele de contrast utilizate în prezent.
Noul agent de contrast, dezvoltat la Universitatea de Stat din Oregon (OSU), se bazează pe o structură metal-organică („metal-organic framework”, prescurtat MOF) - un tip de reţea chimică formată din ioni de metale şi molecule organice, care a fost recompensată, în 1990, cu Premiul Nobel pentru Chimie datorită numeroaselor sale potenţiale aplicaţii.
Echipa de la Colegiul de Ştiinţe al OSU, a creat un MOF pe bază de mangan, denumit BVR-19, care ar putea înlocui substanţele actuale pe bază de gadoliniu. Denumirea „BVR” provine de la simbolul universităţii, castorul (beaver).
Studiul a fost publicat în revista Journal of Materials Chemistry B.
Agenţii de contrast, sau mediile de contrast, sunt substanţe care sporesc vizibilitatea ţesuturilor în timpul investigaţiilor imagistice. Industria globală a agenţilor de contrast pentru RMN este estimată la peste 1,5 miliarde de dolari, cu o creştere preconizată de 750 milioane în următorii cinci ani, pe fondul cererii tot mai mari pentru metode de diagnostic neinvazive.
Gadoliniul, utilizat de aproape patru decenii, este un element rar al solului care ridică îngrijorări legate de toxicitate pentru pacienţi, impactul asupra mediului şi dependenţa de lanţurile de aprovizionare, în special din China, care deţine rezervele şi capacităţile majore de procesare.
În schimb, manganul este abundent în scoarţa terestră şi esenţial pentru sănătatea umană, în cantităţi mici contribuind la formarea oaselor, metabolismul lipidelor şi al aminoacizilor, precum şi la protecţia antioxidantă.
„BVR-19 reprezintă o schimbare de paradigmă în proiectarea agenţilor de contrast RMN. Înlocuim metalele toxice cu unele abundente şi biocompatibile, fără a sacrifica performanţa”, explică, într-un comunicat, profesorul Kyriakos Stylianou, directorul Laboratorului de Descoperirea Materialelor (MaD Lab) al OSU, care a condus studiul.
Problema gadoliniului nu se limitează doar la toxicitate. Agenţii de contrast nu sunt metabolizaţi de organism, fiind eliminaţi aproape neschimbaţi în apele uzate, unde persistă, fără a fi degradaţi eficient în staţiile de epurare. Efectele ecotoxicologice pe termen lung rămân insuficient înţelese.
Există, de asemenea, riscul ca urme de gadoliniu să rămână în organism. Deşi majoritatea substanţelor sunt concepute pentru a fi eliminate în 24 de ore, studii au arătat că, şi în cazul pacienţilor cu funcţie renală normală, gadoliniul poate persista în ţesuturi luni sau chiar ani. Retenţia sa nu a fost încă asociată direct cu afecţiuni specifice, dar Administraţia pentru Alimente şi Medicamente (FDA), din Statele Unite, a emis avertismente şi recomandă informarea pacienţilor privind potenţialele riscuri.
Noul material BVR-19 este primul MOF pe bază de mangan care integrează L-cistină - un aminoacid natural şi biocompatibil. Sinteza are loc în apă, la temperatura camerei, fără utilizarea solvenţilor toxici sau a condiţiilor agresive.
Testele preliminare arată că BVR-19 oferă imagini RMN mai clare şi mai luminoase la doze mai mici decât cele necesare pentru agenţii comerciali actuali.
Oamenii de ştiinţă de la Universitatea de Stat din Oregon (OSU) au depus un brevet pentru un nou tip de agent de contrast utilizat în imagistica prin rezonanţă magnetică (RMN), care ar putea depăşi performanţele substanţelor actuale, fiind totodată mai puţin toxic pentru pacienţi şi mai prietenos cu mediul. Agentul de contrast RMN, BVR-19-Mn. Imaginea din dreapta, înainte ca agentul de contrast să fie injectat. Imaginea din stânga, după injectarea agentului de contrast, indică prezenţa unei tumori. Credit: Oregon State University, 7 noiembrie 2025
