Investigadores del IOCB Praga han desarrollado un nuevo tipo de marcador fluorescente que permite una claridad sin precedentes en el monitoreo de procesos dentro de células vivas, incluyendo las respuestas a fármacos y los cambios en las estructuras celulares. Este avance, publicado en un estudio disponible aquí, podría impulsar la investigación en medicina, la industria farmacéutica y otras ciencias de la vida.
La investigación fue liderada por Milan Vrábel y Tomáš Slanina del IOCB Praga, en colaboración con el grupo de biología química de Péter Kele en Hungría.
Fluorescencia dirigida reduce el ruido de fondo
Los tintes fluorescentes tradicionales a menudo se unen de forma no específica, provocando que toda la célula brille y dificultando la identificación de las áreas de interés. Esto también requiere lavados repetidos para eliminar el exceso de tinte, lo que aumenta el tiempo y los costos. Los nuevos marcadores superan estas limitaciones al fluorescer solo cuando se unen a la molécula objetivo deseada.
Los tintes fluorescentes tradicionales a menudo se unen de forma no específica, provocando que toda la célula brille y dificultando la identificación de las áreas de interés.
Esto elimina la necesidad de lavar repetidamente las células para eliminar el exceso de tinte fluorescente. Con los métodos convencionales, los tintes a menudo se adhieren a sitios no deseados, lo que dificulta las observaciones y aumenta los costos. La célula entera puede terminar fluoresciendo, lo que dificulta enormemente la identificación del área exacta de interés.
Mediante el empleo de sondas triazinium fluorogénicas, el equipo creó marcadores que permanecen no fluorescentes hasta que una reacción química específica desencadena la fluorescencia en el sitio deseado. Las sales de triazinio suprimen las señales no deseadas, permitiendo a los investigadores visualizar solo los procesos que desean estudiar.
“Una ventaja significativa de la nueva tecnología es su versatilidad”, afirma Veronika Šlachtová, investigadora postdoctoral del IOCB Praga y primera autora del estudio. “Nuestro método funciona en todo el espectro visible, desde el azul hasta el rojo lejano. Gracias a los marcadores de diferentes colores, podemos monitorear simultáneamente varias estructuras celulares dentro de un solo experimento.”
La imagen ilustra el efecto general de extinción de la fluorescencia de las sales de triazinio, que puede activarse mediante reacciones biocompatibles. Crédito: Veronika Šlachtová et al.
Aplicaciones en biología y medicina
La microscopía de fluorescencia es una técnica clave en la biología, la medicina y la investigación farmacéutica modernas. Permite a los científicos observar procesos como el movimiento de proteínas, los efectos de los fármacos y los cambios en las estructuras celulares en tiempo real. Los nuevos marcadores fluorescentes también son adecuados para estudiar las estructuras de carbohidratos en las superficies celulares, que son clave en las respuestas inmunitarias, las infecciones y la metástasis del cáncer.
Un etiquetado fluorescente de alta calidad y confiable facilita el trabajo diario en el laboratorio y proporciona datos de mayor calidad.
“Un etiquetado fluorescente de alta calidad y confiable facilita el trabajo diario en el laboratorio y proporciona datos de mayor calidad”, afirma el Dr. Milan Vrábel, autor corresponsal del estudio. “A largo plazo, podría acelerar las pruebas de fármacos o permitir un monitoreo más preciso de los procesos moleculares en las células.”
Gracias a su alta sensibilidad, facilidad de preparación y amplio espectro de colores, las nuevas sondas fluorogénicas tienen el potencial de convertirse en herramientas estándar en los laboratorios de investigación, ayudando a los científicos a obtener una visión más clara de los mecanismos celulares y potencialmente conduciendo a nuevos avances en la medicina y el desarrollo de fármacos.
