Una técnica de microscopía innovadora ha irrumpido en el mundo de la biología molecular, permitiendo a los investigadores secuenciar el ADN y mapear la ubicación de proteínas dentro de las células sin necesidad de abrirlas. Esta herramienta promete revolucionar la comprensión de la interacción entre cromosomas y proteínas en células intactas, proporcionando información valiosa sobre procesos como el envejecimiento, el cáncer y otras enfermedades genéticas.
Los desarrolladores de esta técnica han demostrado su potencial utilizando células humanas, lo que ha permitido observar cómo los cambios en las proteínas nucleares pueden afectar la disposición del ADN durante el envejecimiento. Esta microscopía, que utiliza la secuenciación genómica in situ por expansión, ha proporcionado datos importantes sobre cómo las proteínas y los genes interactúan dentro del núcleo de la célula.
En investigaciones sobre envejecimiento, los científicos observaron que, a medida que las células envejecen, las proteínas nucleares modifican su interacción con los cromosomas, lo que lleva a la supresión de la actividad genética. Este hallazgo podría ofrecer pistas cruciales sobre cómo combatir enfermedades relacionadas con el envejecimiento y mejorar la salud celular en general.
Uno de los aspectos más interesantes del estudio es cómo esta herramienta permitió a los investigadores explorar los efectos de una enfermedad genética rara, el síndrome de progeria de Hutchinson-Gilford, que provoca envejecimiento prematuro. En individuos con esta condición, las proteínas conocidas como láminas, que normalmente se encuentran en la periferia del núcleo celular, presentan mutaciones que alteran su ubicación y función.
Estas proteínas se desplazan hacia el interior del núcleo, afectando la organización del ADN y suprimiendo la expresión de genes. Sorprendentemente, un patrón similar fue observado en células de personas mayores sin progeria, lo que sugiere que los mecanismos subyacentes del envejecimiento y la progeria podrían compartir más características de lo que se pensaba.
Esta técnica de secuenciación genómica in situ por expansión combina dos enfoques previos de forma innovadora. El primer paso del proceso utiliza una enzima que permite que fragmentos de ADN se etiqueten con marcadores fluorescentes. Estos marcadores son luego añadidos al ADN dentro de la célula, permitiendo a los investigadores rastrear la secuencia en la que se incorporan y, por tanto, obtener la secuencia del ADN de la célula.
El segundo paso emplea una técnica llamada microscopía de expansión, que se basa en un gel que se infiltra en las células y luego se hincha al absorber agua. Este gel actúa como una especie de "lupa molecular", separando las moléculas y aumentando la resolución de la imagen. De este modo, se puede observar con mayor claridad la disposición de las proteínas y los fragmentos de ADN dentro del núcleo celular.
La técnica ya ha despertado un gran interés entre la comunidad científica. Según Ankur Sharma, biólogo oncológico del Instituto Garvan de Investigación Médica en Sídney, Australia, la técnica es "fenomenal" y tiene el potencial de revolucionar la investigación del cáncer. Sharma, quien no estuvo involucrado en el estudio, está ansioso por aplicar el enfoque para investigar cómo las células cancerosas manipulan su material genético.
Este avance no solo abre nuevas puertas en la investigación de enfermedades complejas, desde trastornos genéticos hasta el cáncer y el envejecimiento, sino que también promete ser un recurso invaluable para investigar la salud celular. Con más estudios y refinamientos, la secuenciación genómica in situ por expansión podría convertirse en una herramienta estándar para los científicos que buscan desentrañar los misterios del ADN y las proteínas en las células humanas.