Nuevo sensor genético permite a las resonancias magnéticas detectar cambios a nivel molecular

Un equipo de científicos de la Universidad de California en Santa Bárbara (UCSB) ha desarrollado un sensor genético basado en proteínas que podría transformar la capacidad de las resonancias magnéticas (RM) para detectar cambios a nivel molecular dentro de las células. Este avance, publicado en la revista Science Advances, abre nuevas posibilidades en el estudio de enfermedades como el cáncer, la neurodegeneración y la inflamación.

Desde los años 70, las resonancias magnéticas se han convertido en una herramienta esencial en medicina. A diferencia de otras técnicas de imagen, las RM no utilizan radiación ionizante, lo que las hace seguras para el diagnóstico de estructuras como el cerebro, el corazón o los huesos. Sin embargo, hasta ahora, su capacidad se limitaba a detectar cambios anatómicos, sin poder observar alteraciones a nivel molecular, clave para entender el desarrollo de enfermedades.

«Puedes ver las estructuras de los tejidos —ya sea el cerebro, el corazón, los riñones o el estómago—, pero no obtienes información molecular», explica el profesor Arnab Mukherjee, investigador principal del estudio. «Solo cuando realizas otra resonancia y observas cambios en la estructura y morfología del tejido, puedes detectar que algo va mal. Pero para entonces, en muchas enfermedades, el daño ya está avanzado».

Mukherjee, que lleva años trabajando en mejorar la utilidad de las RM, señala que este nuevo sensor podría permitir visualizar procesos moleculares en tiempo real. «Si podemos observar estos cambios a nivel molecular en directo, podríamos responder preguntas como: ¿Cómo se metastatizan las células tumorales? ¿Cómo avanza la neurodegeneración a nivel molecular con el envejecimiento?», afirma. «Actualmente, no existe ninguna forma de hacerlo».

Un sensor modular con arquitectura tipo LEGO

El equipo de investigación ha creado un sensor proteico que puede ser genéticamente modificado para adaptarse a diferentes procesos celulares. Su diseño modular, similar a las piezas de LEGO, permite a los científicos acoplar o sustituir proteínas específicas según el objetivo de estudio. Esto facilita la visualización de procesos biológicos clave, como la inflamación, el desarrollo del cáncer o los mecanismos de las enfermedades neurodegenerativas.

Para que la resonancia magnética pueda detectar estos cambios a nivel celular, los investigadores tuvieron que desarrollar un sensor que fuera «visible» para el equipo. Una RM funciona alineando los átomos de hidrógeno del cuerpo mediante un campo magnético y utilizando ondas de radio para generar imágenes. El nuevo sensor, al ser detectable por la RM, permite obtener información molecular sin necesidad de recurrir a técnicas invasivas.

Potencial para la medicina del futuro

Este avance no solo mejorará la comprensión de enfermedades, sino que también podría tener aplicaciones en la investigación básica y en estudios con animales, sentando las bases para futuros desarrollos en salud humana. «Estamos aplicando conceptos de biología sintética para capturar cambios estructurales y moleculares in situ», destaca Mukherjee. «Con esta tecnología, podríamos estudiar procesos que hasta ahora eran invisibles para la medicina».