Iluminación de la formación de los tejidos
Investigadores de la ETH de Zúrich han desarrollado una molécula que emite fluorescencia en los lugares del cuerpo donde se está formando nuevo tejido. Además de ayudar a detectar tumores, la molécula podría desempeñar un papel importante en la investigación de los trastornos de cicatrización de heridas.
Imagen del límite del tumor tomada mediante microscopía de fluorescencia. La nueva molécula marcadora muestra el límite del tumor en azul; el tejido tumoral puede verse por encima de ella a la izquierda. Verde: colágeno, rojo: núcleos celulares.
ETH Zürich / Matthew Aronoff
El colágeno es la proteína más abundante del cuerpo humano. Constituye un tercio del contenido proteico y las hebras individuales se ensamblan para formar fibras estables que dan estructura al tejido conectivo como la piel, los tendones, los cartílagos y los huesos. Los investigadores de la ETH de Zúrich han desarrollado una molécula multicomponente que interactúa con el colágeno y puede utilizarse para iluminar el crecimiento de nuevos tejidos en el cuerpo.
Nuestro cuerpo empieza a producir más colágeno cuando se curan las heridas o cuando crecen los tumores. Durante este proceso, las moléculas de colágeno fibroso se entrecruzan para crear fibras estables. Para ello se necesitan las enzimas LOX, que oxidan determinados puntos de las moléculas de colágeno. Posteriormente, los sitios químicamente alterados en las diferentes hebras de colágeno reaccionan entre sí, haciendo que las hebras se fusionen.
Sensor combinado con un péptido funcional
Dirigido por la profesora Helma Wennemers, catedrática del Laboratorio de Química Orgánica de la ETH de Zúrich, el equipo de investigadores ha desarrollado una molécula sensor con fluorescencia inducible. La molécula en sí no es fluorescente, pero tras reaccionar con la enzima LOX, comienza a iluminarse. De este modo, la molécula del sensor actúa como un marcador de la actividad de la LOX. A continuación, los científicos combinaron esta molécula con un péptido fibroso corto similar al colágeno. Conjugaron este péptido con lo que se conoce como un grupo reactivo que reacciona con el colágeno sólo si éste se ha oxidado.
En colaboración con investigadores del grupo dirigido por Sabine Werner, catedrática de Biología Celular, los científicos realizaron experimentos con ratones a los que se les había inyectado la molécula multicomponente en la piel. También realizaron experimentos in vitro con secciones de tejido. Sus investigaciones revelaron que la molécula se ancla a las fibras de colágeno donde se está formando el nuevo tejido. Y se ilumina cuando el nuevo tejido empieza a crecer y se está formando la enzima LOX. "Gracias a su diseño modular con tres componentes -el sensor, el péptido y el grupo reactivo- nuestro sistema es excepcionalmente específico y preciso", afirma Matthew Aronoff, científico principal del grupo de Wennemers y autor principal del estudio.
Aplicaciones en oncología y curación de heridas
Dado que el nuevo tejido se forma principalmente en los bordes de los tumores a medida que éstos crecen, una de las aplicaciones de la nueva molécula es en los exámenes de biopsia para mostrar los límites de un tumor. "Una de nuestras visiones es que los cirujanos utilicen algún día esta molécula en el quirófano para extirpar un tumor", afirma Wennemers. La molécula mostraría a los cirujanos el límite del tumor y les ayudaría a extirparlo por completo.
Otras posibles aplicaciones de la nueva molécula marcadora se encuentran en el campo de la cicatrización de heridas, por ejemplo para investigar la formación de tejidos en general o los trastornos de cicatrización en pacientes que padecen diabetes u otras enfermedades. Estas cuestiones también se abordan en el marco del proyecto interdisciplinar de investigación sobre la piel Skintegrity, en el que participa la ETH de Zúrich.
Tras solicitar la patente de su sistema, los científicos están explorando actualmente varias opciones para sacarlo al mercado y desarrollarlo para una gama más amplia de aplicaciones.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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