Uno de los principales desafíos en la investigación biomédica es la capacidad de monitorizar cambios moleculares en el cerebro provocados por el cáncer y otras enfermedades neurológicas, y hacerlo sin causar daño al paciente. Recientemente, un equipo internacional ha desarrollado una innovadora técnica que utiliza una sonda ultrafina para introducir luz en el cerebro de ratones, permitiendo así la observación de estos cambios a nivel molecular. El estudio ha sido publicado en la prestigiosa revista Nature Methods.
Nueva técnica promete avances significativos
La técnica, denominada linterna molecular, tiene como objetivo iluminar el tejido nervioso para obtener información sobre su composición química. Esto permite analizar los cambios moleculares generados tanto por tumores primarios como metastásicos, así como lesiones ocasionadas por traumatismos craneoencefálicos.
La sonda utilizada es extremadamente delgada, con un grosor inferior a 1 mm y una punta de solo una micra, lo que la hace prácticamente invisible al ojo humano. Esta característica permite su inserción en áreas profundas del cerebro sin provocar daños, algo comparable al grosor de un cabello humano, que oscila entre 30 y 50 micras.
Investigación aún en fase experimental
A pesar de sus prometedoras aplicaciones, esta linterna molecular aún no está lista para su uso clínico en pacientes. Actualmente se presenta como una herramienta valiosa para investigaciones en modelos animales, facilitando la monitorización de alteraciones moleculares tras lesiones cerebrales y la detección precisa de marcadores diagnósticos relacionados con metástasis cerebral.
El desarrollo de esta tecnología ha sido posible gracias al consorcio europeo NanoBright, que incluye grupos españoles como el Laboratorio de Circuitos Neuronales del Instituto Cajal del CSIC y el Grupo de Metástasis Cerebral del CNIO. Ambos equipos han contribuido a la investigación biomédica dentro del proyecto.
Cambio de paradigma en la investigación cerebral
Tradicionalmente, activar o registrar funciones cerebrales mediante luz requería modificar genéticamente las neuronas para hacerlas sensibles a ella. Sin embargo, con esta nueva tecnología se puede estudiar el cerebro sin necesidad de alteraciones previas, lo que representa un cambio significativo en el enfoque investigativo.
La técnica conocida como espectroscopía vibracional se basa en el efecto Raman: cuando la luz interactúa con las moléculas, su rebote varía según la composición química y estructura de estas. Este fenómeno genera un espectro único que actúa como firma molecular del tejido iluminado.
Análisis detallado y potencial diagnóstico
"Esta tecnología nos permite examinar el cerebro en su estado natural", señala Manuel Valiente del CNIO. "No es necesario realizar modificaciones previas". Además, posibilita el análisis de diversas estructuras cerebrales sin limitaciones impuestas por métodos anteriores.
Aunque ya se emplea espectroscopía Raman en neurocirugía, su uso actual es invasivo y menos preciso. La nueva linterna molecular ofrece un enfoque más seguro y eficaz para modelos animales vivos.
Inteligencia artificial al servicio del diagnóstico
El grupo del Instituto Cajal ha comenzado a aplicar esta técnica para investigar áreas epileptógenas alrededor de traumatismos craneoencefálicos. Han identificado perfiles vibracionales distintos que sugieren variaciones moleculares dependiendo si están asociadas a tumores o traumatismos.
"La combinación de espectroscopía vibracional con análisis computacionales avanzados e inteligencia artificial podría revolucionar la identificación de nuevos marcadores diagnósticos", concluye Liset Menéndez de la Prida del CSIC.
Preguntas sobre la noticia
¿Qué es la nueva 'linterna molecular' presentada en la noticia?
La 'linterna molecular' es una técnica experimental que utiliza una sonda ultrafina para introducir luz en el cerebro de ratones, permitiendo monitorizar cambios moleculares causados por tumores y lesiones sin ser invasiva.
¿Cuál es el grosor de la sonda utilizada en esta técnica?
La sonda tiene menos de 1 mm de grosor, con una punta de apenas una milésima de milímetro, lo que permite su introducción en zonas profundas del cerebro sin causar daño.
¿Está lista la linterna molecular para su uso en pacientes humanos?
No, actualmente no está lista para ser utilizada en pacientes; se trata de una herramienta prometedora para la investigación en modelos animales.
¿Qué tipo de información puede proporcionar esta tecnología sobre el cerebro?
La tecnología permite analizar cambios moleculares producidos por patologías como tumores o lesiones craneoencefálicas, proporcionando información sobre la composición química del tejido nervioso.
¿Cómo funciona la espectroscopía vibracional mencionada en la noticia?
La espectroscopía vibracional se basa en el efecto Raman, donde la luz que incide sobre las moléculas rebota de manera diferente según su composición y estructura química, generando un espectro que actúa como firma molecular del tejido iluminado.
¿Qué aplicaciones futuras se prevén para esta tecnología?
Se espera que la integración de esta tecnología con inteligencia artificial permita identificar nuevos marcadores diagnósticos y facilitar el desarrollo de neurotecnologías avanzadas para diversas aplicaciones biomédicas.
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