Investigadores utilizan ADN para tomar imágenes de células

Para mirar una célula, solía necesitar un microscopio. Ahora, los investigadores han encontrado una forma de ver las células utilizando su propio material genético para tomar instantáneas.

La técnica, llamada microscopía de ADN, produce imágenes que son menos claras que las de la microscopía tradicional, pero que podrían permitir a los científicos mejorar el tratamiento del cáncer y probar cómo se forma nuestro sistema nervioso.

“La microscopía de ADN es un enfoque ingenioso”, dice el genetista Howard Chang, de la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford en Palo Alto, California, que no estaba conectado a la investigación. “Creo que será utilizado”.

Para hacer el microscopio de ADN, el postdoctorado Joshua Weinstein del Instituto Broad de Cambridge, Massachusetts, y sus colegas comenzaron con un grupo de células en un plato de cultivo.

Al crear versiones de ADN de las moléculas de ARN en las células, produjeron una gran cantidad de moléculas de ADN que pudieron rastrear.

Luego agregaron etiquetas (piezas cortas de ADN) que se engancharon en estos duplicados de ADN.

Luego, los científicos los mezclaron con sustancias químicas que producen múltiples copias de estas etiquetas y las moléculas de ADN a las que se conectan.

A medida que estas copias se acumulaban, comenzaron a alejarse de su ubicación original.

Cuando dos moléculas de ADN errantes chocaron unas con otras, se unieron y generaron una etiqueta de ADN única que marcó el encuentro.

Estas etiquetas son cruciales para capturar una imagen de ADN de las células.

Si dos moléculas de ADN comienzan cerca unas de otras, sus copias difusas se engancharán frecuentemente y producirán más etiquetas que dos moléculas de ADN que comienzan más alejadas.

Para contar las etiquetas, los investigadores muelen las células y analizan el ADN que contienen.

Un algoritmo informático puede inferir las posiciones originales de las moléculas de ADN para generar una imagen.

En cierto sentido, dice Weinstein, las moléculas de ADN originales son como torres de radio que envían mensajes en forma de moléculas de ADN entre sí.

Los investigadores pueden detectar cuándo una torre se comunica con otra cercana y usar el patrón de transmisiones entre torres para mapear sus ubicaciones.

Para determinar qué tan bien funciona la técnica, los investigadores la probaron en células que llevan genes para proteínas verdes o rojas.

La imagen creada con microscopía de ADN no fue tan nítida como la que obtuvieron los investigadores con un microscopio de luz, pero distinguió las células rojas y verdes genéticamente distintas, informó el equipo.

Además, dice Weinstein, capturó la disposición de las células.

Esa capacidad podría ser útil para analizar una muestra de, digamos, un órgano en un cuerpo humano.

Sin embargo, la técnica aún no puede revelar detalles finos dentro de las células.

“El objetivo no es reemplazar la microscopía óptica”, dice Weinstein.

Pero la microscopía de ADN puede hacer algunas cosas que la microscopía óptica no puede.

Por ejemplo, la microscopía óptica a menudo no puede distinguir entre las células con diferencias de ADN, como las células tumorales con mutaciones específicas o células inmunitarias, que a menudo son genéticamente únicas después de barajar su ADN.

Weinstein dice que la microscopía de ADN puede ayudar a mejorar ciertos tratamientos contra el cáncer al identificar células inmunes que pueden atacar a los tumores.

A medida que nuestro sistema nervioso se desarrolla, las células a menudo producen ARN únicos que les permiten producir proteínas especializadas, y la técnica también podría ayudar a los investigadores a investigar estas células.

La técnica es “bastante genial”, dice el tecnólogo molecular Joakim Lundeberg del Real Instituto de Tecnología KTH en Estocolmo, quien ayudó a desarrollar un enfoque para visualizar el ARN en las células.

Pero advierte que el estudio es preliminar y que los investigadores aún deben determinar las capacidades de la técnica.

La microscopía de ADN sería valiosa si pudiera producir imágenes 3D de células en una muestra, dice.

“Necesitan demostrar esto en un tejido para comprender realmente lo útil que es”.

Fuente: Science Mag