La nueva herramienta facilita información sobre la composición química del tejido nervioso así como el análisis de alteraciones moleculares generadas por tumores y lesiones.
Uno de los principales desafíos es supervisar las alteraciones provocadas en el cerebro a nivel molecular por el cáncer y otras enfermedades neurológicas de forma no invasiva.
Una técnica innovadora en etapa experimental lo logra a través de una sonda ultrafina que emite luz en el cerebro de los ratones.
El resultado se ha publicado en la famosa revista Nature Methods, ha sido el resultado del trabajo de un equipo internacional del que forman parte grupos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO).
La nueva técnica ha sido bautizada con el término linterna molecular, puesto que informa de la composición química del tejido nervioso al iluminarlo.
De este modo permite analizar cambios moleculares producidos por tumores, ya sean primarios o metastásicos, y también por lesiones como traumatismos craneoencefálicos.
La linterna molecular es una sonda de menos de 1 mm de grosor, con una punta de apenas una milésima de milímetro, una micra, invisible a simple vista.
Se puede introducir hasta alcanzar zonas profundas del cerebro sin causar daño
En vías de desarrollo
Ha sido desarrollada por un consorcio internacional con equipos del CSIC y el CNIO.
Por el momento, tal y como apuntan los autores del artículo, esta herramienta prometedora de investigación solo se está probando con modelos animales que permite:
“monitorizar alteraciones moleculares causadas por una lesión cerebral traumática, así como detectar marcadores diagnósticos de metástasis cerebral con gran precisión”
Todavía no está lista para ser usada en pacientes
El trabajo lo ha llevado a cabo el consorcio europeo NanoBright, en el que participan dos grupos españoles, el liderado por el Laboratorio de Circuitos Neuronales del Instituto Cajal del CSIC, dirigido por Liset Menéndez de la Prida y el Grupo de Metástasis Cerebral del CNIO dirigido por Manuel Valiente.
Ambos se han ocupado de la investigación biomédica en NanoBright, mientras que grupos de instituciones italianas y francesas han desarrollado la instrumentación.
Explorar el cerebro con luz
Usar la luz no es algo nuevo, un claro ejemplo son las llamadas técnicas optogenéticas, que permiten controlar con luz la actividad de neuronas individuales, siendo necesario introducir en las neuronas un gen que las hace sensibles a la luz.
Con esta nueva tecnología se puede estudiar el cerebro sin alterarlo previamente, lo que supone un cambio de paradigma en la investigación biomédica.
La nueva linterna molecular tiene el nombre técnico de espectroscopía vibracional.
Liset M. de la Prida, del CSIC, explica que su funcionamiento se basa en una característica de la luz, el efecto Raman:
“cuando la luz incide sobre las moléculas, rebota de manera distinta en función de su composición y estructura química, lo que permite detectar una señal o espectro diferente en cada caso. El espectro se convierte así en una firma molecular que informa de la composición del tejido iluminado”
«vemos cualquier cambio molecular producido en el cerebro por una patología o lesión»
La espectroscopía Raman se utiliza ya en neurocirugía, aunque de forma invasiva y menos precisa según indica Manuel Valiente.
«En quirófano, una vez eliminado el grueso del tumor con cirugía, es posible introducir una sonda de espectroscopía Raman para evaluar si quedan células cancerígenas en la zona. Es decir, solo se usa cuando el cerebro ya está abierto y el hueco es lo bastante grande. Pero estas linternas moleculares de tamaño relativamente grande son incompatibles con un uso mínimamente invasivo para modelos animales en vivo”
El objetivo del grupo del CNIO es saber si la información que aporta la sonda permite diferenciar diversas entidades oncológicas.
