Un grupo internacional de investigadores, incluyendo a científicos españoles, ha logrado crear una asombrosa mini linterna molecular con un rayo de luz tan delgado que puede penetrar en lo profundo del cerebro sin causar daño, y que es capaz de detectar metástasis cerebral y otras lesiones en modelos de ratones.

Este innovador avance, realizado dentro del consorcio internacional NanoBright, ha sido publicado en la prestigiosa revista Nature Methods. En este grupo sobresalen investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) y del Instituto Cajal del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

La nueva linterna molecular se encuentra aún en fase experimental, pero su funcionamiento es fascinante: ilumina el tejido nervioso y, al hacerlo, proporciona información sobre su composición química. Esto permite identificar los cambios moleculares provocados por tumores, tanto primarios como metastásicos, así como daños de lesiones como los traumatismos craneoencefálicos.

Una tecnología mínimamente invasiva

La técnica se denomina espectroscopía vibracional y presenta una sonda de menos de un milímetro de grosor, con una punta de apenas una micra (una milésima de milímetro), lo que resulta ser prácticamente invisible a simple vista. Esto la hace idónea para ser introducida en áreas profundas del cerebro sin causar daño; para poner en perspectiva, un cabello humano mide entre 30 y 50 micras de diámetro.

Aunque el uso de luz para activar o registrar funciones cerebrales no es nuevo, ya que existen técnicas optogenéticas que permiten controlar neuronas individuales mediante la luz, la nueva linterna molecular representa un cambio significativo en la investigación biomédica. Ya no es necesario alterar el cerebro previamente para realizar estudios.

Manuel Valiente, director del Grupo de Metástasis Cerebral del CNIO, señala que esta tecnología “nos permite estudiar el cerebro en su estado natural, y no solo estructuras previamente marcadas o alteradas genéticamente”. Esto abre una serie de posibilidades en la investigación biomédica que eran impensables anteriormente.

Aplicaciones inquietantes y prometedoras

Tradicionalmente, la espectroscopía Raman se ha utilizado en neurocirugía de manera invasiva y menos precisa. Valiente menciona que anteriormente se utilizaba solo en contexto quirúrgico, una vez abierto el cerebro, lo que limitaba su uso.

El equipo ha usado esta linterna molecular en modelos experimentales de metástasis cerebral, identificando frontales tumorales que sueltan células que podrían escapar a la cirugía. Además, un objetivo a futuro es utilizar la sonda para diferenciar distintos tipos de metástasis basados en perfiles mutacionales.

El Instituto Cajal también ha hecho contribuciones significativas al investigar zonas epileptógenas tras traumatismos craneoencefálicos. La investigadora Liset Menéndez de la Prida ha observado que es posible identificar perfiles vibracionales en las áreas cerebrales implicadas en crisis epilépticas, dependiendo de si están asociadas con un tumor o un traumatismo.

La integración de esta nueva tecnología con registros de actividad cerebral tradicionales y el uso de inteligencia artificial promete revolucionar el diagnóstico en neurología. Esta combinación podría abrir la puerta a la identificación de nuevos marcadores diagnósticos de alta precisión y al desarrollo de neurotecnologías avanzadas que transformen el tratamiento de enfermedades neurológicas.

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