Imágenes moleculares: ¿adiós a biopsias, mamografías, etc.?
Una nueva técnica, basada en imágenes a escala molecular, podría reemplazar en un futuro razonable- una serie de recursos convencionales, entre ellos biopsias y mamografías. Además, permitirá detectar tumores casi antes de que surjan.
En el Hospital General de Massachusetts, Boston, funciona un centro para investigaciones
por imágenes moleculares. Ahí, Umar Mahmud emplea una cámara
digital para observar la evolución de un tumor implantado bajo la piel
de un cobayo. Mediante marcas fluorescentes y filtros calibrados, el radiólogo
realmente "ve" los efectos del cáncer en escala molecular. Las
enzimas destructivas segregadas por el tumor aparecen en el monitor del sistema
como manchas rojas, amarillas y verdes. "En el futuro -sostiene el especialista-,
las imágenes moleculares permitirán una detección más
temprana de enfermedades humanas y eso mejorará la eficacia de las terapias".
En realidad, "imagen molecular" involucra una serie de técnicas
para observar genes, proteínas y otros componentes o fenómenos submicroscópicos
en plena acción. Este conjunto de aplicaciones crece exponencialmente merced
a avances en biología celular, marcadores bioquímicos y análisis
computado. Varios equipos investigadores en todo el mundo coordinan actualmente
esfuerzos cifrados en el empleo de imágenes magnéticas, nucleares
y ópticas para estudiar interacciones moleculares que subyacen a procesos
biológicos.
A diferencia de los rayos X, el ultrasonido y otras técnicas convencionales,
que dan a los médicos sólo señales anatómicas (por
ejemplo, tamaño de un tumor), la imagen molecular puede ayudar a detectar
las causas profundas de la anomalía o el mal. La aparición de
una proteína rara en un enjambre de células, por caso, podría
poner en evidencia el origen de un cáncer. En este plano, Mahmud está
tratando de acelerar el uso práctico de esta tecnología.
Sea como fuere, detectar una molécula específica en plena actividad
celular constituye un reto. Cuando inyecta marcas que se pegan a la molécula,
el investigador tiene un problema: distinguir entre marcas dirigidas y marcas
espontáneas. De ahí que Mahmud haya desarrollado, junto con otros
expertos, "sondas inteligentes" que cambian de brillo o de propiedades
magnéticas al detectar su objetivo. "Esto es magnífico -señala
David Worms, director de imágenes moleculares en la universidad George
Washington (St.Louis)-, porque permitirá observar determinadas proteínas
y enzimas que las técnicas comunes suelen pasar por alto".
Sondas a medida
En una serie de experimentos decisivos, el equipo de Mahmud trató ratones
cancerosos con una droga que bloquea la producción de la enzima generatriz
del tumor. Los científicos inyectaron sondas fluorescentes que se activaban
en presencia de esa enzima. Un escaneo óptico reveló que los tumores
tratados brillaban menos que los no tratados, lo cual demuestra la utilidad
de las imágenes moleculares para rastrear tratamientos en tiempo real.
Esto ahorra meses de espera a ver si el tumor se reduce o no.
"La meta clave es seleccionar la terapia óptima para el paciente
y, después, verificar cómo actúa una droga sobre ese organismo
en particular", explica John Hoffmann, a cargo de imágenes moleculares
en el National Cancer Institute (EE.UU.). Lo que es más, la técnica
podría servir para detectar señales cancerígenas que preceden
en meses, o hasta años, los primeros cambios anatómicos asociados
al tumor. Eventualmente, ello evitaría la necesidad de biopsias.
En el laboratorio bostoniano ya se experimenta clínicamente con imágenes
de vasos sanguíneos, generadas por resonancia magnética, que funcionan
como señales tempranas de tumores y otras alteraciones. En lo tocante
a técnicas más avanzadas -ej., las aplicadas al estudio de cáncer
en cobayos-, las pruebas clínicas recién llegarán en dos
años. En una perspectiva de largo plazo (ocho, diez años), las
imágenes moleculares reemplazarán mamografías, biopsias
y otras técnicas comunes de diagnóstico. Si bien las imágenes
convencionales no desaparecerán del todo, las moleculares tendrán
profundo impacto en la investigación médica básica y en
el tratamiento de pacientes. En resumen, surge un nuevo y trascendente campo
en biotecnologías.
En el Hospital General de Massachusetts, Boston, funciona un centro para investigaciones
por imágenes moleculares. Ahí, Umar Mahmud emplea una cámara
digital para observar la evolución de un tumor implantado bajo la piel
de un cobayo. Mediante marcas fluorescentes y filtros calibrados, el radiólogo
realmente "ve" los efectos del cáncer en escala molecular. Las
enzimas destructivas segregadas por el tumor aparecen en el monitor del sistema
como manchas rojas, amarillas y verdes. "En el futuro -sostiene el especialista-,
las imágenes moleculares permitirán una detección más
temprana de enfermedades humanas y eso mejorará la eficacia de las terapias".
En realidad, "imagen molecular" involucra una serie de técnicas
para observar genes, proteínas y otros componentes o fenómenos submicroscópicos
en plena acción. Este conjunto de aplicaciones crece exponencialmente merced
a avances en biología celular, marcadores bioquímicos y análisis
computado. Varios equipos investigadores en todo el mundo coordinan actualmente
esfuerzos cifrados en el empleo de imágenes magnéticas, nucleares
y ópticas para estudiar interacciones moleculares que subyacen a procesos
biológicos.
A diferencia de los rayos X, el ultrasonido y otras técnicas convencionales,
que dan a los médicos sólo señales anatómicas (por
ejemplo, tamaño de un tumor), la imagen molecular puede ayudar a detectar
las causas profundas de la anomalía o el mal. La aparición de
una proteína rara en un enjambre de células, por caso, podría
poner en evidencia el origen de un cáncer. En este plano, Mahmud está
tratando de acelerar el uso práctico de esta tecnología.
Sea como fuere, detectar una molécula específica en plena actividad
celular constituye un reto. Cuando inyecta marcas que se pegan a la molécula,
el investigador tiene un problema: distinguir entre marcas dirigidas y marcas
espontáneas. De ahí que Mahmud haya desarrollado, junto con otros
expertos, "sondas inteligentes" que cambian de brillo o de propiedades
magnéticas al detectar su objetivo. "Esto es magnífico -señala
David Worms, director de imágenes moleculares en la universidad George
Washington (St.Louis)-, porque permitirá observar determinadas proteínas
y enzimas que las técnicas comunes suelen pasar por alto".
Sondas a medida
En una serie de experimentos decisivos, el equipo de Mahmud trató ratones
cancerosos con una droga que bloquea la producción de la enzima generatriz
del tumor. Los científicos inyectaron sondas fluorescentes que se activaban
en presencia de esa enzima. Un escaneo óptico reveló que los tumores
tratados brillaban menos que los no tratados, lo cual demuestra la utilidad
de las imágenes moleculares para rastrear tratamientos en tiempo real.
Esto ahorra meses de espera a ver si el tumor se reduce o no.
"La meta clave es seleccionar la terapia óptima para el paciente
y, después, verificar cómo actúa una droga sobre ese organismo
en particular", explica John Hoffmann, a cargo de imágenes moleculares
en el National Cancer Institute (EE.UU.). Lo que es más, la técnica
podría servir para detectar señales cancerígenas que preceden
en meses, o hasta años, los primeros cambios anatómicos asociados
al tumor. Eventualmente, ello evitaría la necesidad de biopsias.
En el laboratorio bostoniano ya se experimenta clínicamente con imágenes
de vasos sanguíneos, generadas por resonancia magnética, que funcionan
como señales tempranas de tumores y otras alteraciones. En lo tocante
a técnicas más avanzadas -ej., las aplicadas al estudio de cáncer
en cobayos-, las pruebas clínicas recién llegarán en dos
años. En una perspectiva de largo plazo (ocho, diez años), las
imágenes moleculares reemplazarán mamografías, biopsias
y otras técnicas comunes de diagnóstico. Si bien las imágenes
convencionales no desaparecerán del todo, las moleculares tendrán
profundo impacto en la investigación médica básica y en
el tratamiento de pacientes. En resumen, surge un nuevo y trascendente campo
en biotecnologías.
