Luciérnagas microscópicas para alumbrar el cáncer

Imaginemos una luciérnaga en medio de la noche. O mejor aún, imaginemos diez, todas juntas en el mismo sitio. Imaginemos ahora que están encima de un caracol (que es de lo que se alimentan). Sería fácil localizar el caracol pese a la oscuridad, ¿verdad? Esto es gracias a la luz propia que emiten las luciérnagas, un fenómeno conocido como bioluminiscencia del que también gozan otros animales como las medusas, algunos hongos o algunas bacterias como Vibrio harveyi o Photorhabdus luminescens.
De izquierda a derecha y de arriba abajo: Un par de fotografías de parte de una anémona. Dos tipos distintos de cnidarias, una con bioluminiscencia verde y otra naranja, habitan un alga. Un tipo de hongo que también presenta luminiscencia y por último, la Aeoquorea victoria, un tipo de medusa./ Algunas imágenes están extraídas de New Scientist.

Un sistema de detección parecido se viene utilizando desde hace ya unos años en los laboratorios. Se trata del de los marcadores luminiscentes. El método es tan sencillo como el de las luciérnagas: unas proteínas “alumbran” aquello que queremos encontrar. 

  Las luciérnagas son fácilmente detectables en medio de la oscuridad gracias a su cola luminosa. /Imagen extraída de www.dzerolog.com

Para los biotecnólogos, bioquímicos o cualquier otra rama de la ciencia que haya trabajado en algún momento con métodos de detección, las técnicas de laboratorio en las que se utiliza luminiscencia son más que conocidas.
Para el resto de humanos, basta con que os hayáis hecho alguna vez una analítica de sangre. La detección de las hormonas, proteínas o vitaminas que tenéis se realizan por pruebas inmunológicas de quimioluminiscencia, traduciendo, se utilizan anticuerpos que se unen a esas hormonas, proteínas o vitaminas y al hacerlo emiten luz. (¿Cómo funcionan los sistemas de detección por quimioluminiscencia? +)

  La detección de hormonas, proteínas y vitaminas en la sangre se realizan mediante métodos luminiscentes.

Las técnicas de luminiscencia en el laboratorio, como ya hemos dicho, llevan mucho tiempo utilizándose. Si seguimos con el ejemplo de la analítica, resulta evidente que se requiere de una extracción previa de la muestra para poder analizarla (de hecho, todos hemos sufrido los pinchazos a las ocho de la mañana en ayunas).

La ciencia y los científicos, sin embargo, prefieren saber qué es lo que sucede aquí y ahora. El tipo de experimentos que permiten hacer un seguimiento a tiempo real se conocen como in vivo (en latín, dentro de lo vivo) que viene a significar que se experimenta con un tejido o un organismo mientras está vivo, de modo que se puede saber todo lo que está pasando en ese preciso momento.

Bajo esta premisa, un grupo de investigadores de la Universidad de Cork (Irlanda) ha conseguido relacionar las técnicas in vivo con las de la luminiscencia. ¿Su investigación? Alumbrar los tumores de unos ratones con bacterias luminosas.
  Localización de los tumores de un ratón gracias a bacterias que emiten luz. / Imagen del articulo original en PlosOne

Las bacterias luminosas, que podría sonar a ciencia ficción, no son más que la réplica microscópica de las luciérnagas. Si bien el insecto consigue su luminosidad gracias al gen Luc, las bacterias lo consiguen gracias al gen llamado luxCDABE, el mismo que permite que las bacterias Vibrio harveyi y P
hotorhabdus luminescens
den luz.  
El por qué los genes tienen esos nombres es algo de lo que hablaremos en otras entradas, pero me adelanto a decir que el gen Luc le debe su nombre a Lucifer, “el portador de la aurora” según la mitología romana y un sinónimo de Satanás según la religión católica.

Los primeros experimentos que se realizaron para demostrar la detección in vivo de una señal bioluminiscente fueron en 1995 y se trataba de un ratón infectado con Salmonella a la que se le había añadido los genes lux. Lo novedoso de este último estudio es que las bacterias utilizadas no son patógenas, ya que utilizan una cepa de Escherichia coli no perjudicial (nada tiene que ver con la cepa H41, causante de la crisis del pepino) a la que le han añadido el gen luxCDABE para que desprenda luz, y lo más interesante: migran por sí solas hacia las zonas en las que hay tumores. Y es que se ha observado que las bacterias tienen preferencia por habitar en regiones cancerígenas y aunque aún no se sabe muy bien el por qué, puedes hacerte una idea entrando aquí.
                                   El ratón tiene un tumor en el muslo de la pata inferior derecha. / Imagen del artículo en PlosOne
Para explicarlo de manera sencilla, los investigadores irlandeses han conseguido crear unas bacterias luminosas, como unas luciérnagas microscópicas, que se depositan en las zonas cancerígenas de un organismo vivo.
Con este mecanismo se obtiene una localización perfecta de la zona afectada por el tumor, que a largo plazo podría evitar tener que matar moscas a cañonazos con la radioterapia [una expresión que tomo de un profesor de la carrera, muy apropiada para expresar la agresividad de la radioterapia]. Otra alternativa también sería modificar las bacterias para que contengan un anticancerígeno, de modo que el tratamiento sea mucho más efectivo.

Pero no debemos olvidar que estos estudios no son la cura inminente del cáncer. Son avances que, a largo plazo, podrán ser de ayuda para la aplicación de tratamientos. Así que nada de conclusiones precipitadas. Si somos personas que valoramos y apreciamos la ciencia, debemos aprender a tener un pensamiento crítico y racional acerca del resultado de una investigación y la enfermedad sobre la que trata. Es muy habitual ver una cura donde no la hay, sobre todo en lo referente al cáncer. Pero tenemos que aprender a separar la investigación de su resultado final, muy a menudo lejano en el tiempo.
Al fin y al cabo, el avance se ha conseguido en ratones y todos sabemos que los ratones no son humanos. Aunque con todas las cosas que ya les sabemos curar, cualquier día nos sobrevivirán.

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