Interrogatorio de la progresión de la enfermedad y los procesos celulares con TIGER: in vivo y de forma no invasiva
Un vistazo al pasado celular: La tecnología registra los ácidos ribonucleicos en células vivas individuales.
¿Simplemente ingeriremos en el futuro un probiótico de diagnóstico basado en ácidos ribonucleicos programados para analizar la salud intestinal a partir de células individuales? Investigadores del Instituto Helmholtz para la Investigación de Infecciones Basadas en el ARN (HIRI) y de la Universidad Julius-Maximilians (JMU) de Würzburg han desarrollado una nueva tecnología que denominan TIGER. Permite descifrar in vivo procesos complejos en células individuales mediante el registro de transcripciones pasadas de ARN. Los resultados se publicaron en la revista Nature Biotechnology el 5 de enero de 2023.
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Las infecciones bacterianas y víricas pueden causar síntomas agudos graves, pero también pueden tener consecuencias devastadoras a largo plazo, como desencadenar cáncer. Por ello, los científicos buscan nuevos enfoques y tecnologías para comprender mejor el curso de las enfermedades y predecir el desarrollo de células y tejidos. Utilizan métodos cada vez más precisos para analizar los procesos subyacentes en células individuales. Uno de los objetivos es detectar cambios en la actividad de los genes, que a su vez pueden indicar un acontecimiento patológico.
Los ácidos ribonucleicos (ARN) aportan una importante contribución a esta comprensión. Pueden aportar pruebas de la actividad genética, ya que sólo los genes activos producen copias de ARN (transcritos) en un proceso denominado transcripción. Sin embargo, las moléculas de ARN expresadas en la transcripción sólo representan un estado actual. Vincular acontecimientos celulares pasados -por ejemplo, una infección bacteriana- con las condiciones presentes y deducir resultados futuros resulta todo un reto.
"La identidad y el comportamiento de una célula no sólo dependen de su composición intracelular y su entorno extracelular actuales, sino también de sus estados pasados. Buscábamos un procedimiento eficaz a nivel unicelular para echar un vistazo al pasado y conectarlo con el presente", explica el profesor Chase Beisel. El jefe del Departamento de Biología Sintética del ARN del Instituto Helmholtz de Investigación de Infecciones Basadas en el ARN (HIRI) de Würzburg es el autor principal del estudio, que se ha publicado en la revista Nature Biotechnology. El instituto es una sede del Centro Helmholtz de Braunschweig para la Investigación de Infecciones (HZI) en cooperación con la Julius-Maximilians-Universität (JMU) de Würzburg, donde Beisel también es profesor.
Una mirada al pasado celular
En su publicación, los autores presentan un nuevo enfoque tecnológico que podría suponer un avance significativo para el diagnóstico médico en el futuro. Su método, denominado TIGER, consiste en registrar la presencia de ARN específicos en células vivas individuales.
"Mediante el registro de ARN, TIGER conecta los estados celulares actuales con los estados transcripcionales pasados", explica Chunlei Jiao, primer autor. TIGER puede cuantificar la expresión génica relativa, detectar diferencias entre nucleótidos individuales, registrar múltiples transcripciones simultáneamente y leer fenómenos unicelulares.
Según Jiao, el método presenta ventajas sorprendentes: "Las investigaciones anteriores sólo han sido capaces de aproximarse a estados celulares pasados utilizando enormes cantidades de datos y herramientas de predicción computacional para medir células asíncronas a lo largo del tiempo". Los científicos participantes en el estudio pudieron registrar la transferencia de resistencia a los antibióticos entre células de Escherichia coli, así como la invasión de células huésped por Salmonella.
En el futuro, TIGER podría utilizarse para estudiar el historial de transcripción de células individuales de un organismo vivo y relacionarlo con el estado actual para descifrar reacciones celulares complejas, in vivo y de forma no invasiva. Por ejemplo, uno podría imaginarse ingerir un probiótico TIGER para que se registrara y analizara posteriormente el estado del tracto digestivo, concluyen los autores.
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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