Cultura

Biología

Científicos les ponen intermitentes a las moléculas para seguirlas por las células como si fueran coches

Un nuevo estudio ha logrado analizar simultáneamente la evolución de seis tipos de moléculas diferentes dentro de una célula durante su división

Secuencia de imágenes mostrando células en división
Secuencia de imágenes mostrando células en división MITEurekalert

¿Qué ocurre dentro de una célula? Sabemos que en su interior hay orgánulos que producen y procesan diferentes tipos de moléculas, pero no solemos imaginar v hasta qué punto es compleja esta red de interacciones. Las células son ciudades en miniatura, llenas de peatones y vehículos que van de aquí para allá, aparentemente sin rumbo, entrando y saliendo de edificios. ¿Imaginas tener que estudiar ese grado de complejidad en un espacio tan diminuto? No está a nuestro alcance, al de nuestros ojos ni al de nuestra memoria a corto plazo, dar cuenta de tantos detalles simultáneos, pero, ahora, una nueva tecnología parece ser capaz de informarnos acerca de todos esos detalles y ver dentro de las células como quien sobrevuela una ciudad en helicóptero. O incluso mejor.

No obstante, conviene aclarar antes que no es la primera vez que utilizamos la tecnología para este propósito, por supuesto. Hemos desarrollado otras técnicas para detectar la presencia de una molécula concreta en un momento dado dentro de una célula y, así rastrearla a lo largo del tiempo. Normalmente, consisten en sustancias fluorescentes que se adhieren solamente al tipo de moléculas que queremos estudiar y, de ese modo, podemos ver dónde se acumulan y cómo se mueven. El problema es que los microscopios ópticos más extendidos solo permiten distinguir con claridad tres colores fluorescentes diferentes, por lo que solo podíamos identificar tres moléculas distintas de forma simultánea y parece que eso está a punto de cambiar.

La solución no está en el color

Se buscado soluciones de lo más variopintas a este problema. Una de ellas consiste en restringir cada marcador a una zona concreta de la célula que queremos estudiar. Así, aunque el microscopio no pueda identificar qué color fluorescente es el que se está activando en cada momento, sabe que si brilla una parte precisa de la célula tiene que ser porque se ha unido con las moléculas a las que se une el marcador que hemos puesto en ese lugar concreto. El problema, lógicamente, es que nos estamos perdiendo información de otras partes de la célula, un gran problema teniendo en cuenta que muchas veces lo que ocurre en un punto afecta a sus alrededores y, aunque en menor medida, a otras ubicaciones más remotas de la célula.

La propuesta que hacen desde el MIT es muy diferente. Han diseñado un sistema que aprovecha el parpadeo de algunas de estas sustancias fluorescentes. Algunos compuestos brillan de manera intermitente, cada uno a una velocidad diferente. Así pues, han identificado cuatro fluoróforos verdes conmutables y luego diseñaron dos más que parpadean a distintas frecuencias. Además, identificaron dos proteínas fluorescentes rojas y diseñaron un fluoróforo rojo adicional también con su velocidad de parpadeo propia. En total esta variedad de parpadeos permite distinguir unas 7 moléculas diferentes en el interior de una célula (o más en casos concretos).

¿Pero cómo?

No obstante, no todo es tan sencillo. Una célula con tantísimos y tan pequeños parpadeos podría ser muy confusa. ¿Tenemos acaso formas de distinguir cada molécula por separado? Porque si estamos limitados a identificar el brillo unido de un grupo de moléculas cercanas y no todas son iguales, encontraremos un patrón de parpadeo arrítmico y extraño. ¿Cómo podríamos determinar ante qué molécula concreta nos encontramos? La respuesta está en un sistema parecido al que utiliza nuestro oído para separar sonidos.

Si lo piensas, ocurre algo parecido cuando estamos en una plaza abarrotada y queremos hablar con alguien. Tenemos que separar su voz de la del entorno, pero en realidad llega a nuestros oídos un montón de ondas de sonido mezcladas, superpuestas y que se alteran unas a las otras. Las ondas de luz de estas moléculas harían algo similar. Por suerte, existen métodos matemáticos para analizar estas ondas y determinar qué otras más sencillas las componen. El método se llama “transformada de Fourier”. Así es como los investigadores de este estudio lograron rastrear simultáneamente a seis tipos de moléculas diferentes. Moléculas relacionadas con el ciclo de división celular y que, por lo tanto, les ha permitido analizar cómo cambian las concentraciones de algunas sustancias en función del momento del ciclo celular en que se encuentren.

El gran problema de la comunicación científica en medios generalistas es que la actualidad rara vez aporta información o avances sólidos. Por lo general, si es noticia es porque acaba de anunciarse por primera vez y en ciencia las primeras veces hay que tomarlas con cautela. Siempre hace falta un segundo, tercero, o vigesimocuarto estudio que refrende lo dicho antes de que nos creamos unos resultados y, en este caso, ocurre eso mismo. Los resultados son prometedores, el sistema ingenioso y resuelve un problema que limitaba nuestra comprensión de las ciencias de la vida y, por lo tanto, de sus ramas más aplicadas a la salud. Pero hace falta tiempo para que podamos celebrar como es debido este avance.

QUE NO TE LA CUELEN:

  • Que el consenso científico tarde un poco en aceptar un verdadero avance no es un defecto, ni muchísimo menos, es todo lo contrario. Las primeras pruebas para apoyar una idea científica novedosa pueden estar equivocadas y, si bien de vez en cuando se plantea una idea revolucionaria correcta, la mayoría de ellas suelen acabar cayendo en saco roto. Esta extrema cautela para aceptar información nueva es clave para que el corpus de conocimientos científicos mantenga su solidez y rigor.

REFERENCIAS (MLA):

  • Temporally multiplexed imaging of dynamic signaling networks in living cells” Cell [[LINK:EXTERNO|||http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2023.11.010" target="_blank">]]