Se ha abierto la posibilidad de reemplazar las resonancias magnéticas que los pacientes con enfermedades cerebrales debían realizar repetidamente para verificar el progreso de la enfermedad por un simple análisis de sangre.
El equipo de investigación conjunto del Profesor Lee Eun-jae del Departamento de Neurología del Hospital Asan de Seúl, la Dra. Kim Jin-hee del Instituto de Investigación Biomédica y el Profesor Shin Yong de la Universidad de Yonsei, ha desarrollado una nueva tecnología de biomarcador que puede rastrear la actividad de las enfermedades cerebrales seleccionando solo señales derivadas de células cerebrales específicas en la sangre. Los resultados de la investigación se publicaron recientemente en la revista académica internacional del campo de la nanotecnología 《Nano Today》.
La mayoría de las enfermedades cerebrales empeoran con el tiempo y las células nerviosas dañadas no se recuperan fácilmente, por lo que es importante un diagnóstico temprano y un monitoreo continuo de la recurrencia de la enfermedad. Sin embargo, el cerebro es difícil de examinar mediante biopsias de tejido y las pruebas de imagen como la resonancia magnética tienen limitaciones para rastrear con precisión los cambios sutiles de la enfermedad. Además, las resonancias magnéticas son costosas y requieren que el paciente permanezca en la misma posición durante un largo período, lo que representa una carga para el paciente.
Por lo tanto, el equipo de investigación desarrolló una nueva nanotecnología que puede seleccionar y analizar señales derivadas de células cerebrales específicas en la sangre, logrando confirmar cambios moleculares que reflejan la actividad de la enfermedad.
El equipo de investigación se centró en los 'vesículos extracelulares'. Los vesículos extracelulares son pequeñas bolsas que las células secretan al exterior, que contienen información biológica de las células internas, como proteínas y microARN. Sin embargo, en la sangre, los vesículos extracelulares de muchas células del cuerpo están mezclados, lo que dificulta la separación selectiva de los vesículos extracelulares derivados de células específicas.
Para resolver esto, el equipo de investigación desarrolló un nanocompuesto de péptidos que imita la estructura de proteínas específicas para reconocer con precisión las moléculas objetivo. Esta tecnología está diseñada para reconocer proteínas de superficie de astrocitos, permitiendo la separación selectiva de vesículos extracelulares derivados de astrocitos entre los numerosos vesículos extracelulares en la sangre. El proceso de separación se completa en menos de 40 minutos.
El equipo de investigación aplicó esta tecnología a pacientes con 'trastorno espectral de neuromielitis óptica (NMOSD)' para realizar validación clínica. El trastorno espectral de neuromielitis óptica es una enfermedad autoinmune en la que el sistema inmunológico ataca repetidamente a los astrocitos, acumulando discapacidades neurológicas como disminución de la visión y parálisis a medida que ocurren recaídas agudas. Por lo tanto, es muy importante identificar rápida y precisamente la recurrencia.
El equipo de investigación analizó 147 muestras de suero almacenadas en el biobanco del Hospital Asan de Seúl en dos etapas. En el primer análisis, se compararon sueros de 39 pacientes con recaídas agudas, 49 pacientes en fase estable y 20 individuos sanos como grupo de control.
Luego, para verificar si también se podían diferenciar otras enfermedades del sistema nervioso central, se realizó un análisis de verificación con 39 pacientes con esclerosis múltiple y enfermedad de Parkinson que acudieron entre 2024 y 2025.
Los resultados del análisis mostraron que los niveles de 'proteína ácida fibrilar glial (GFAP)', un marcador de daño a los astrocitos, eran más altos en los pacientes con recaídas que en los pacientes en fase estable. Por otro lado, los niveles de 'inmunoglobulina G del canal de agua 4 (AQP4)', un marcador clave para el diagnóstico del trastorno espectral de neuromielitis óptica, tendían a disminuir en los pacientes con recaídas. Este nivel reflejó el estado de recaída independientemente de la edad del paciente o el grado de discapacidad neurológica.
En comparación con los pacientes con esclerosis múltiple y enfermedad de Parkinson, el trastorno espectral de neuromielitis óptica mostró un patrón molecular diferente, confirmando la posibilidad de diferenciación entre enfermedades. También se observaron señales moleculares que cambian de manera característica en el microARN contenido en los vesículos extracelulares durante la recaída.
El Profesor Lee Eun-jae del Departamento de Neurología del Hospital Asan de Seúl comentó: “Esta investigación ha presentado la posibilidad de monitorear cambios cerebrales sin exámenes de imagen repetidos y se espera que se utilice en el futuro para predecir la respuesta al tratamiento y establecer estrategias de tratamiento personalizadas”.
El Profesor Shin Yong de la Universidad de Yonsei declaró: “Es significativo que se haya validado la eficacia de la tecnología a través de suero de pacientes clínicos y se espera que se convierta en una tecnología base que se pueda expandir a diversas enfermedades cerebrales”.
