Publicado 29/01/2021 07:41CET

Crean un 'mapa de Google' molecular del cerebro

PET del cerebro que muestra placas amiloides y proteínas tau en Alzheimer
PET del cerebro que muestra placas amiloides y proteínas tau en Alzheimer - DEAN WONG, M.D., PH.D. AND AYON NANDI, M.S., PH.D.

   MADRID, 29 Ene. (EUROPA PRESS) -

   Investigadores de la Universidad de Bar-Ilan, en Israel, y la Universidad de Harvard y el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos, han desarrollado una tecnología que les permite, por primera vez, identificar millones de moléculas de ARN mapeadas dentro de los tejidos con resolución a nanoescala, según publican en la revista 'Science'.

   La nueva tecnología, que representa un importante paso adelante en los esfuerzos por tratar enfermedades complejas y en la investigación del Alzheimer y el cáncer, fue creado mediante la fusión de dos métodos: uno para mapear moléculas de ARN dentro de células simples y el otro para "explotar" físicamente células y tejidos.

   Durante la última década, el campo de la genómica, que permite la extracción y el estudio en profundidad de moléculas de ARN de cualquier tejido, ha transformado la biología y la medicina. Las moléculas derivadas de un tejido de un individuo sano, por ejemplo, pueden compararse con las moléculas de un individuo enfermo, lo que potencialmente revela la causa de la enfermedad.

   Hasta ahora, este poderoso enfoque se ha limitado a estudiar moléculas fuera del tejido. Pero para el correcto funcionamiento de los tejidos, es importante identificar la ubicación de las moléculas de ARN dentro de ellos.

   La nueva tecnología, que los investigadores denominan "tecnología de expansión", representa un importante paso adelante en los esfuerzos por tratar enfermedades complejas y en la investigación del Alzheimer y el cáncer. Fue creado mediante la fusión de dos métodos desarrollados hace aproximadamente seis años: uno por un equipo de Harvard para mapear moléculas de ARN dentro de células simples, y el otro por un equipo del MIT para "explotar" físicamente células y tejidos.

   "Ahora tenemos un 'mapa de Google' que permite medir millones de moléculas de ARN dentro del tejido con precisión a nanoescala, sin tener que extraerlas como lo hacíamos anteriormente", afirma el doctor Shahar Alon, de la Facultad de Ingeniería, el Centro de Investigación Multidisciplinar del Cerebro y el Instituto de Nanotecnología y Materiales Avanzados de la Universidad de Bar-Ilan, primer autor del estudio.

   "Gracias a la tecnología de expansión, los investigadores y los médicos podrán realizar análisis genómicos en 3D para obtener no sólo la identidad de las moléculas, sino también su ubicación dentro del tejido, y así tratar mejor y más eficazmente las enfermedades complejas", añade.

   La nueva tecnología también es de particular importancia para la investigación de la enfermedad de Alzheimer y el cáncer. En el laboratorio de Alon, los investigadores lo están usando para detectar moléculas de ARN dentro de las sinapsis, las regiones a nanoescala de las neuronas en el tejido cerebral.

   La ubicación de las moléculas en el tejido afecta procesos como el aprendizaje y la memoria, y puede arrojar luz sobre qué moléculas participan en estos procesos. Esto puede mejorar la comprensión de si las moléculas, o su ubicación, están dañadas como resultado de enfermedades como el Alzheimer.

   La nueva tecnología también puede utilizarse para detectar dónde se encuentran las células cancerosas en el tejido en relación con las células del sistema inmunitario, y cuál es su contenido molecular. Ya han descubierto que las células cancerosas pueden cambiar su comportamiento en función de la identidad de sus células vecinas. Es decir, las células tumorales pueden comportarse de forma diferente en cuanto a las moléculas que expresan si están cerca de células inmunitarias, y viceversa.

   Con esta y otras nuevas tecnologías, Alon afirma que se vislumbra el amanecer de una época en la que será posible crear mapas moleculares completos de tejidos a partir de individuos. Cuando eso suceda, se necesitarán expertos en los campos del análisis de imágenes, análisis de datos y genética para descifrar estos enormes mapas, y este enfoque radicalmente nuevo será útil para aprender más sobre muchas enfermedades complejas.