Este documento describe un estudio que utilizó imágenes de resonancia magnética (RM) para visualizar la expresión de transgenes in vivo. Ratones con tumores que sobreexpresaban un receptor de transferrina modificado (ETR+) mostraron mayores niveles de hierro y mejores contrastes de imagen que ratones con tumores de control (ETR-). La inyección intravenosa de nanopartículas de óxido de hierro unidas a transferrina permitió diferenciar claramente la expresión de ETR en los tumores mediante imágenes de RM.

1. María Espinosa Sáenz
Alicia Asín Vicente
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Imágenes de resonancia magnética in vivo de expresión de transgenes
Hay un gran interés por obtener imágenes a tiempo real de la expresión génica in
vivo debido a que hasta el momento todo el conocimiento proviene de estudios in vitro y
observaciones en animales.
Mediante técnicas de resonancia magnética (MR) se obtienen excelentes
resoluciones de imágenes aunque la resolución temporal es limitada y la detección es
menos sensible que otras técnicas.
Aplicación de RM de imagen
Para aumentar la sensibilidad de la RM, se ha
visualizado la expresión del transgén in vivo (Fig. 1).
Mediante varios efectos sinérgicos se puede
visualizar la expresión de un receptor de transferrina
modificado por ingeniería genética (ETR) como reporter
que transporta hasta las células los receptores de
nanopartículas de óxido de hierro monocristalino
(MION), protegidas por una capa de dextrano a la que se
ha conjugado covalentemente la holo-transferrina
humana (Tf) obteniendo (Tf-MION).
Se implantaron ratones con células de 9L gliosarcoma establemente transfectadas
(ETR+
) y transfectadas con control (ETR-
). Se les implantó ambos tipos para que pudiera
servir como su propio control.
El análisis mostró que sólo los tumores
transfectados (ETR+
) sobreexpresaban el receptor de
transferrina modificado genéticamente en relación
con los tumores de control (ETR-
) derivados del
mismo animal (Fig. 2a y b). Los tumores ETR+
tuvieron
más hierro, que los tumores ETR-
(Fig. 2c y d).
Figura 1
Figura 2

2. María Espinosa Sáenz
Alicia Asín Vicente
2
Para ver si la expresión de transgenes podía ser visualizada directamente en un
animal vivo por RM se implantó 2 × 106
células ETR+
en el flanco derecho y 2 × 106
células
ETR-
en el flanco izquierdo del ratón. Se obtuvieron imágenes de RM que indicaron que las
fuentes de hierro di-férrico endógeno no son suficientes para alterar el contraste de la
imagen.
Por ello se inyectó Fe Tf-MION al ratón por vía
intravenosa para determinar la expresión de transgenes in vivo
(Fig. 3). Hubo diferencias sustanciales en las relaciones
señal/ruido de RM entre los tumores ETR +
(1,7 ± 0,2) y ETR-
(9,1
± 1,4) (Fig. 3).
La microscopía de RM confirmó estos resultados,
mostrando una intensidad de señal media global más baja en los tumores ETR +
que en los
tumores ETR-
(Fig. 4).
Figura 4
La intensidad de la señal de RM se relacionó con las concentraciones de Tf MION
celular, se observó una correlación entre la expresión de ETR y la señal de RM.
El umbral de detección de la expresión del gen depende de la cantidad de hierro
internalizado y de la resolución espacial.
Conclusiones
Se ha demostrado que la expresión de transgenes puede ser visualizado de forma
no invasiva por RM de imagen in vivo y que aumentos en los niveles de receptores pueden
causar cambios considerables en las señales de RM.
Este método es prometedor para la alta resolución de 'mapping' (detección de
tumores), la imagen in vivo, el muestreo repetido y para visualizar la expresión génica
endógena durante el desarrollo o la patogénesis de la enfermedad.
Además obtener un gen marcador universal de RM para la expresión génica de
imagen sería importante en el control de la terapia génica.
Figura 3