Naukowcy z Oregon State University opracowali nowy materiał kontrastujący do rezonansu magnetycznego, który może stanowić bezpieczniejszą alternatywę dla obecnie stosowanych preparatów na bazie gadolinu. Nowa substancja, BVR-19, bazuje na strukturze MOF (metal-organic framework), a jej składniki są nietoksyczne, biodegradowalne i przyjazne dla środowiska. Zdaniem twórców, może to być krok milowy w kierunku bardziej zrównoważonych technologii obrazowania.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Dlaczego mangan może stać się bezpieczniejszą alternatywą dla gadolinu w kontrastach MRI.
- Jak nowy materiał BVR-19 wpływa na jakość obrazów i bezpieczeństwo pacjentów.
- Czym różni się nowy kontrast od dotychczas stosowanych środków na bazie gadolinu.
Kontrast nowej generacji – mniej toksyczny, bardziej skuteczny
BVR-19 to pierwszy kontrast MRI oparty na manganie, który zawiera L-cystynę – naturalny, dobrze tolerowany aminokwas. Materiał należy do grupy struktur MOF, czyli szkieletów metaloorganicznych, których znaczenie w nauce zostało docenione w 2025 roku Nagrodą Nobla w dziedzinie chemii. Zespół OSU zaprojektował BVR-19 z myślą o maksymalnym bezpieczeństwie – substancja powstaje w wodzie, w temperaturze pokojowej, bez udziału toksycznych rozpuszczalników.
Gadolinium coraz bardziej problematyczne
Od prawie 40 lat kontrasty na bazie gadolinu dominują w diagnostyce obrazowej. Jednak coraz więcej badań i ostrzeżeń instytucji takich jak FDA wskazuje na ryzyko związane z jego kumulowaniem w tkankach – nawet u pacjentów z prawidłową funkcją nerek. Choć nie udowodniono jednoznacznie jego szkodliwości, to długotrwała obecność gadolinu w organizmie oraz jego odporność na rozkład w oczyszczalniach ścieków budzą niepokój lekarzy, pacjentów i ekologów.
W odróżnieniu od gadolinu, mangan występuje powszechnie w skorupie ziemskiej i jest niezbędny dla zdrowia w niewielkich ilościach – wspiera m.in. metabolizm i procesy antyoksydacyjne. W badaniach prowadzonych przez zespół z OSU wykazano, że kontrast BVR-19 zapewnia jaśniejsze i bardziej szczegółowe obrazy MRI niż komercyjnie dostępne środki, i to przy niższych dawkach. To oznacza nie tylko lepsze bezpieczeństwo pacjentów, ale i mniejsze obciążenie dla środowiska.
Współpraca międzyuczelniana i interdyscyplinarna
Projekt BVR-19 jest efektem współpracy specjalistów z różnych dziedzin: chemii materiałowej, toksykologii oraz medycyny. W prace zaangażowani byli nie tylko członkowie OSU Materials Discovery Laboratory (MaD Lab), ale również badacze z Oregon Health & Science University oraz College of Agricultural Sciences. Finansowanie pochodziło m.in. z OHSU i OSU Research Academy.
Kontrast przyjazny środowisku i pacjentowi
Jedną z kluczowych przewag BVR-19 nad gadolinowymi kontrastami jest jego biodegradowalność i brak toksycznych pozostałości. Dzięki temu nowy materiał nie tylko zmniejsza ryzyko zdrowotne, ale też odpowiada na wyzwania środowiskowe związane z rosnącą liczbą badań obrazowych na świecie. Branża MRI kontrastów rośnie dynamicznie – jej wartość wynosi obecnie ponad 1,5 mld USD i może wzrosnąć o kolejne 750 mln USD w ciągu najbliższych 5 lat.
Główne wnioski
- BVR-19 to nowy kontrast MRI oparty na manganie i naturalnym aminokwasie L-cystynie, stworzony przez naukowców z Oregon State University.
- Nowy środek jest mniej toksyczny i przyjazny środowisku – powstaje w wodzie, w temperaturze pokojowej, bez użycia szkodliwych rozpuszczalników.
- W testach laboratoryjnych BVR-19 zapewnił jaśniejsze i dokładniejsze obrazy niż komercyjne kontrasty gadolinowe, przy niższych dawkach.
- Jeśli dalsze badania potwierdzą skuteczność, manganowe kontrasty mogą w przyszłości zastąpić gadolinowe środki w diagnostyce MRI.
Źródło:
- https://news.oregonstate.edu/news/new-material-designed-osu-represents-breakthrough-medical-imaging
