Descripción del proyecto
Obtener imágenes de la actividad enzimática asociada con las enfermedades facilitará un diagnóstico más temprano
La imagen por resonancia magnética (IRM) es una tecnología no invasiva que genera imágenes de alta resolución de tejidos y órganos. Desde que se utilizó por primera vez en seres humanos hace más de cuarenta años, se ha convertido en una tecnología fundamental en el diagnóstico y control de enfermedades y lesiones. La resonancia magnética funcional, inventada en 1991, se basa en los mismos principios, pero obtiene imágenes de la actividad metabólica de forma indirecta a través de los cambios en el flujo sanguíneo. Su utilización ha conducido a descubrimientos notables en la investigación biomédica. En la actualidad, PRIMOGAIA está explotando la tecnología de IRM para registrar y cuantificar la actividad enzimática en tejidos enfermos. Las enzimas desempeñan funciones cruciales en el metabolismo celular y ya son valiosos biomarcadores de patologías en los análisis de sangre. Ahora, su localización espacial de alta resolución en tejidos mejorará de forma significativa la detección y el control de enfermedades.
Objetivo
PrimoGaia opens up a new pathway in Magnetic Resonance Imaging (MRI) by initiating the concept of in vivo “enzymatic imaging” for a better understanding of human physiology, early detection and prognosis of diseases, monitoring of therapeutic treatment. The main objective is to overcome current boundaries by making it possible to map and quantify the activity of an enzyme in a pathological tissue. It will be accomplished by building an MRI instrumentation operating at earth field in order to allow the use of 70MHz frequency for saturating the Electron Paramagnetic Resonance (EPR) transition of Nitroxyl radicals. Enzyme activity is assessed by the use of suitable probes designed to generate the radical upon action of the enzyme of interest. Upon saturation of the radical EPR resonance, polarization is transferred to the protons of the water molecules (Overhauser MRI). The enhancement factor will be high (more than two orders of magnitude). The polarized water signal thus reports on the local concentration of the radicals that reflect the enzymatic activity. 3 lines of activity will be addressed to generate the radicals of interest, namely: i) using a radical-containing molecular precursor that, upon the action of specific enzyme, yields a radical whose absorption frequency is sufficiently different to be selectively irradiated; ii) the use of paramagnetic impurities on nanodiamond surfaces to increase the OMRI effect; iii) the use of radical precursors as “prodrugs” generating a signal only after their activation. The overall methodology will be much less expensive than the current clinical scanners and will allow distribution in developping countries. PrimoGaia brings together an interdisciplinary consortium of research teams from 4 academics: Aix-Marseille University, U Mons, U Torino (reagents), CNRS Bordeaux (EPR unit, sequences, biology); Fraunhofer (Physics) and 2 companies: “Stelar” (magnetic unit) and “Pure Devices” an innovative SME (MRI instrumentation).
Ámbito científico
Programa(s)
Convocatoria de propuestas
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H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
Régimen de financiación
RIA - Research and Innovation actionCoordinador
75794 Paris
Francia