Adeline Marcos

Mientras asistía a una clase de diseño de personajes con animadores de Pixar, la investigadora Cristina Zavaleta, fanática desde siempre de Disney y del arte, se fijó en el tipo de pinturas disueltas en agua y de muy alto pigmento que estaban utilizando, las llamadas guaches.

Su textura, brillo y colorido le recordaron a los colorantes que se emplean en humanos en forma de tintas para tatuajes o incluso en las alimentarias. Fue en ese momento cuando esta ingeniera biomédica de la Universidad del Sur de California en EE UU, licenciada en Medicina Nuclear, pensó que estos pigmentos podrían tener unas propiedades ópticas interesantes y usarse como agentes de contraste de imagen en fluorescencia para detectar ciertas enfermedades. Y así fue.

Acudió a Adam Sky, un tatuador del área de San Francisco, que rellenó con tintas de tatuaje los 96 pocillos usados como tubos de ensayo de las microplacas de Zavaleta. La científica las examinó luego con un escáner Raman, que permitió iluminar la muestra con un haz de láser monocromático para comprobar cómo interaccionaba con las moléculas.

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El resultado fue el hallazgo de huellas digitales espectrales “asombrosas” que podían usarse para codificar y marcar nanopartículas, unas diminutas esferas que transportan los colorantes a través de los vasos sanguíneos en busca de células malignas.

“Encapsulamos diversos pigmentos en nanopartículas, que pueden llevar varios tintes a la vez y dirigirse hacia las células cancerígenas, y los detectamos luego mediante métodos de imágenes ópticas”, explica a SINC Zavaleta, que se centra en buscar agentes de contraste efectivos para diagnosticar con mayor precisión el cáncer.

Detección temprana del cáncer

Imágenes obtenidas en ratones con cámara PET se detectan diferentes tipos de tumor gracias al marcaje de un anticuerpo con un isotopo emisor de positrones /Foto: Francisca Mulero | CNIO

En su laboratorio, el equipo de esta investigadora está desarrollando nuevas estrategias de imágenes moleculares mediante fluorescencia e imágenes Raman, dirigidas a la detección del esta enfermedad, que abarca hasta 200 tipos. El objetivo es guiar a los médicos hacia las células cancerosas y brindarles información funcional adicional a los detalles estructurales del tumor que ya con capaces de ver.

“Si pudiéramos darles señales visuales que pudieran ayudarles a diferenciar en tiempo real (en el quirófano) el tumor del tejido normal adyacente podría garantizar la extirpación de todo el tumor y mejorar el resultado general del paciente”, subraya la investigadora.

Estas herramientas, aún en fase de experimentación y a falta de más pruebas que garanticen su seguridad en humanos, permiten inyectar en los y las pacientes estos materiales cubiertos de pigmentos colorantes que aumentan la sensibilidad en las imágenes obtenidas por resonancia magnética o tomografía computarizada.

Así, cuando las nanopartículas se dirigen y concentran en un lugar específico del cuerpo, hacen “brillar” las células malignas y permiten así identificar diferentes tipos de cáncer. El grupo investigador puede de este modo comprobar, por ejemplo, si un pólipo en el colon es cancerígeno o simplemente benigno, sin necesidad de biopsia, según el estudio publicado recientemente en la revista Biomaterials Science.

Sin embargo, hasta ahora existía un problema de seguridad con el uso de las nanopartículas porque estas tendían a retenerse de manera prolongada en hígado y bazo, los órganos responsables de descomponerlas. Pero los colorantes alimentarios que recubren, por ejemplo, los M&Ms, son materiales biodegradables y tienen además un tamaño específico para penetrar pasivamente las áreas del tumor y ser retenidas durante más tiempo para su detección.

En la actualidad, solo tres pigmentos han sido aprobados por la Administración de Medicamentos y Alimentos de EE UU (FDA, por sus siglas en inglés) como agentes de contraste para imágenes ópticas. “Todos tienen propiedades fluorescentes y pueden usarse para iluminar estructuras en el cuerpo, generalmente durante la cirugía o la endoscopia”, señala a SINC Zavaleta.

La comunidad científica tiene que ampliar ahora su “paleta de colores” para guiar mejor al personal médico en la identificación precoz de los cánceres, considera la experta.

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*Foto de portada: Foto: Nanopartículas circulan por los vasos sanguíneos en busca del cáncer / Ilustración: Wearbeard | Agencia SINC