Ciencia Argentina , Buenos Aires, Lunes, 07 de julio de 2008 a las 18:30

Una nueva técnica permite seguir el movimiento de moléculas hasta el interior de la célula

Investigada por científicos argentinos y alemanes

MINCYT/DICYT Una técnica de visualización que utiliza nanocristales semiconductores fluorescentes (puntos cuánticos) y permite seguir el movimiento de moléculas individuales por tiempos prolongados fue puesta a punto y utilizada por un grupo de investigadores, conformado por científicos argentinos y alemanes.

 

A pesar del importante papel que cumple la membrana celular en tanto que interface de comunicación entre el interior y el exterior de la célula, las técnicas de visualización disponibles para estudiar los procesos que allí ocurren eran hasta hace poco tiempo bastante limitadas, debido a su baja resolución.


En este sentido, un reciente trabajo en el que participaron la doctora Elizabeth A. Jares-Erijman, del departamento de Química Orgánica, y el licenciado Hernán E. Grecco, del Laboratorio de Electrónica Cuántica (ambos de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires, FCEyN-UBA), en colaboración con un grupo de investigadores del Instituto Max Planck de Gotinga, Alemania, dirigidos por el doctor Thomas Jovin, fue considerado pionero.


El trabajo, publicado en la revista Nature Biotechnology (Lidke et al. 2004) se basó en la aplicación de una técnica de visualización que permite seguir el movimiento de moléculas individuales por tiempos prolongados.


Los investigadores pudieron observar cómo el factor de crecimiento epidermal (en inglés, epidermal growth factor, EGF) se une a receptores de membrana erbB de la familia tirosina kinasa y es internalizado. La expresión inadecuada de estos receptores está implicada en algunos tipos de cáncer.


La técnica utiliza nanocristales semiconductores (también llamados quantum dots o QD), que presentan varias ventajas para ser usados en la visualización de procesos en células vivas. En primer lugar, aunque el espectro de absorción de los QD es amplio, su emisión se limita a una banda muy definida (entre 20 y 40 nm), que habitualmente está en relación con su tamaño. De esta manera, diferentes QD pueden ser preparados para emitir luz a diferentes longitudes de onda.


Por otra parte, los QD son muy brillantes, lo que permite que puedan observarse individualmente, y muy fotoestables, de manera que se los puede estudiar por tiempos prolongados. Distintas moléculas de interés (en este caso, el factor de crecimiento epidérmico o EGF) pueden unirse a estos QD, lo que permite observar su movimiento con microscopios ópticos.


En su trabajo, los investigadores argentinos y alemanes mostraron que el ligando EGF-QD se une y activa específicamente el receptor erbB1, dando lugar a un secuencia de eventos que incluye la internalización del receptor y culmina con su degradación.


Observaron además que el ligando EGF-QD, unido al receptor, también se mueve a lo largo de los filopodios –finas extensiones que rodean a las células estudiadas— y alcanza el cuerpo celular. “Presumiblemente, filamentos de actina y proteínas motoras están involucradas en este transporte retrógrado no caracterizado hasta ahora, pero la posibilidad de que los receptores brillen en la superficie de los filopodios sigue abierta”, estimaron los doctores Gal Gur y Yosef Yarden del Weizmann Institute of Science, de Israel, en el comentario que acompañó la publicación en Nature Biotechnology.


Por otra parte, el trabajo demuestra que el receptor erbB2 –pero no el erbB3— puede afectar el destino de los receptores erbB1 activados. “Este hallazgo es relevante para guiar intentos de bloquear farmacológicamente los cánceres que expresan los receptores erbB (…)”, destacaron Gur y Yarden. “Las mediciones in vivo que se informan en nuestro estudio permiten conocer nuevos aspectos de los procesos e interacciones celulares que con anterioridad sólo podían ser estudiadas en células fijadas o por fraccionamiento bioquímico, y demuestran la existencia de un nuevo mecanismo de transporte retrógrado,” sostuvieron los investigadores en su trabajo.


En el mismo sentido, auguraron: “Los ligandos con QD van a encontrar amplio uso en la investigación básica y en desarrollos biotecnológicos”. La publicación también fue comentada en la revista Science, en la sección Editor’s Choice (“Small is beautiful”).