La nueva imagen sin etiquetas rastrea el tratamiento del cáncer en células individuales
Una herramienta, muchas aplicaciones
Investigadores del Instituto Helmholtz de Múnich y de la Universidad Técnica de Múnich han desarrollado un novedoso método para seguir la respuesta al tratamiento del cáncer en células individuales, sin necesidad de tintes ni etiquetas. Su tecnología de microscopía optoacústica en el infrarrojo medio (MiROM) permite visualizar en tiempo real los cambios de las proteínas en el interior de células vivas de mieloma, lo que proporciona información temprana sobre la eficacia del tratamiento. Al detectar el mal plegamiento de las proteínas, un indicador clave de la respuesta al tratamiento del mieloma, MiROM ofrece un enfoque más rápido y preciso para personalizar la terapia de los pacientes con mieloma múltiple.
Detectar los errores: Cómo detecta MiROM el mal plegamiento de proteínas en células cancerosas
MiROM identifica las proteínas utilizando luz infrarroja media para detectar las vibraciones moleculares, es decir, el "baile" natural de las moléculas dentro de las estructuras proteicas. A diferencia de la espectroscopia óptica, que mide la atenuación de la luz, la optoacústica capta las ondas ultrasónicas generadas cuando las proteínas absorben la luz infrarroja. Esta absorción provoca un minúsculo aumento localizado de la temperatura, con la consiguiente expansión transitoria del medio que rodea a la proteína y la emisión de ondas ultrasónicas. Analizando estas señales en tiempo real, MiROM puede detectar cambios estructurales en las proteínas, como mal plegamiento, reconociendo cambios en su "danza" molecular. Esta capacidad proporciona información crucial sobre la respuesta de las células cancerosas al tratamiento.
Superar las limitaciones de la evaluación terapéutica del mieloma
El mieloma múltiple es un cáncer de la sangre que afecta a las células plasmáticas de la médula ósea, lo que provoca una producción anormal de proteínas, debilita la inmunidad y daña los órganos. Los métodos tradicionales para evaluar el tratamiento del mieloma suelen requerir grandes muestras de células, una preparación compleja y mediciones que requieren mucho tiempo, lo que dificulta el seguimiento oportuno de las respuestas de cada paciente.
MiROM supera estas limitaciones analizando células individuales, necesitando sólo un número mínimo de muestras de pacientes y proporcionando evaluaciones rápidas y casi en tiempo real de la eficacia del tratamiento.
"Dado que MiROM puede analizar células individuales en tiempo real sin necesidad de una preparación elaborada de las muestras, ofrece una visión rápida de cómo los tratamientos pueden afectar a las estructuras proteicas a nivel celular", afirma Francesca Gasparin, primera autora del estudio. "En concreto, MiROM detecta la formación de láminas beta intermoleculares (estructuras relacionadas con el mal plegamiento de las proteínas), así como la apoptosis, la muerte celular programada que indica si los tratamientos contra el cáncer están funcionando o si se está desarrollando resistencia a los fármacos", añaden los profesores Miguel Pleitez y Florian Basserman, investigadores principales del estudio.
Al analizar células individuales, MiROM puede descubrir variaciones en la respuesta al tratamiento dentro del cáncer de un paciente, allanando el camino para ajustes terapéuticos personalizados".
Una herramienta, muchas aplicaciones
Además del mieloma múltiple, la MiROM tiene un gran potencial para otras enfermedades relacionadas con el mal plegamiento de las proteínas, como el Alzheimer y el Parkinson. Los avances en curso, como la optimización de la duración del pulso láser y el aumento de la velocidad de obtención de imágenes, podrían mejorar aún más su sensibilidad y ampliar sus aplicaciones clínicas.
"Prevemos el uso de MiROM en el cribado de fármacos, las pruebas diagnósticas y la monitorización domiciliaria de pacientes", afirma el profesor Vasilis Ntziachristos, también investigador principal del estudio. La futura validación clínica en cohortes de pacientes más amplias será el siguiente paso para llevar esta tecnología a la práctica médica habitual.
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.
Publicación original
Francesca Gasparin, Marlene R. Tietje, Eslam Katab, Aizada Nurdinova, Tao Yuan, Andriy Chmyrov, Nasire Uluç, Dominik Jüstel, Florian Bassermann, Vasilis Ntziachristos, Miguel A. Pleitez; "Label-free protein-structure-sensitive live-cell microscopy for patient-specific assessment of myeloma therapy"; Nature Biomedical Engineering, 2025-7-14
Más noticias del departamento ciencias
