Observar el movimiento de células dentro del organismo, seguir en vivo durante dos días el desarrollo de un embrión o ver cómo se generan las sinapsis entre las células nerviosas en el cerebro son hitos de la microscopía y las ciencias de la vida de hoy. “Lo que suele ocurrir es que los científicos terminan diseñando proyectos en torno a las herramientas que están disponibles. Pero esto es tan cierto como que ellos empujan la tecnología”, han explicado Julien Colombelli y Timo Zimmermann, al frente de las plataformas de microscopía avanzada del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) y del Centro de Regulación Genómica (CRG) respectivamente.
Este es el caso del biólogo británico James Sharpe, coordinador del programa de biología de sistemas del CRG y profesor de investigación ICREA, que ha patentado la Optical Projection Tomography (OPT), una técnica de microscopía que le permite estudiar el desarrollo de embriones de ratón. “Los científicos tienden a centrarse en intentar resolver y comprender elementos biológicos diminutos: células, orgánulos y ahora incluso moléculas ahora posible gracias a las técnicas de superresolución. De todos modos, en los últimos 10 años nos hemos dado cuenta de que tenemos serios problemas para estudiar, a nivel de imagen y en 3D, elementos más grandes, como tejidos y órganos. Por ese motivo desarrollé la OPT, adecuada para ver a escala milimétrica, que es lo que miden los embriones en desarrollo”, explica.
Otro de los más recientes avances es la Light Sheet Microscopy (microscopia de lámina de luz). Es la evolución más reciente de los microscopios de fluorescencia y permite capturar imágenes en vivo durante dos días sin dañar la muestra. “Observar la progresión de un embrión en vivo nos hace revisitar conceptos de la biología del desarrollo, como per ejemplo, cómo se produce la migración de células con claras implicaciones en biomedicina, como la metástasis”, explica Jordi Casanova, jefe de grupo en el IRB Barcelona y profesor de investigación del CSIC. Casanova estudia el desarrollo del sistema respiratorio (de tráqueas) en embriones de la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) y sigue en vivo el movimiento de células. Su objetivo es investigar los fundamentos básicos del desarrollo de órganos y ofrecer nuevas pistas sobre cómo estos principios pueden ayudar a explicar la aparición y expansión del cáncer.
Por su parte, Rafael Yuste, director del cetro de Neurotecnología de la Universidad de Columbia de Nueva York, ha señalado que “las tecnologías ópticas revolucionarán el estudio del cerebro”. “Hay láseres, interruptores ópticos, maneras de excitar y medir con luz como nunca en la historia. Estas técnicas han llegado a la neurobiología para visualizar la actividad neuronal y cambiarla. Se usan colorantes para mapear neuronas y láseres que penetran dos milímetros dentro del tejido cerebral para verlo en tres dimensiones en vivo. Optoquímica, optogenética y microscopía con láser son las técnicas más prometedoras”, ha dicho Yuste.
