El diagnóstico precoz de enfermedades es uno de los objetivos principales de una medicina cada vez más centrada en la prevención y el tratamiento temprano, casi antes de que aparezcan los primeros síntomas. Un reto para el que se hace imprescindible el desarrollo de métodos de detección ultrasensibles, capaces de “visualizar” partículas cada vez más pequeñas en el interior del organismo.
Precisamente en esta tarea está el CIC Biomagune y Luis Manuel Liz-Marzán, su director científico, que acaba de recibir el Premio Rey Jaime I 2015 en investigación básica. Aunque trabajan con distintos tipos de materiales, las partículas que este investigador y su equipo utilizan más son el oro y la plata ya que, como explica el propio Liz-Marzán, cuando están en tamaño nanométrico y propiedades ópticas muy diferentes a las habituales, ya que presentan obstrucción de luz muy intensa en el espectro visible y en la zona del infrarrojo cercano, se pueden diseñar diversas formas de detección explotando la variación de respuesta óptica que se produce cuando estas partículas cambian su tamaño o su geometría.
Aprovechando estas propiedades, el CIC Biomagune ha desarrollado varios materiales con potenciales aplicaciones en práctica clínica. Así, por ejemplo, utilizando un sistema basado en la generación de campos eléctricos intensos sobre la superficie de partículas en las que incide la luz, este centro ha logrado que la intensidad de las señales medidas por espectroscopía de Raman sean “incluso de diez órdenes de magnitud más altas, es decir, unas diez mil millones de veces más intensas”, apunta Liz-Marzán. Un descubrimiento que les permitió publicar hace algunos años un trabajo en el que, a partir de esta técnica, se mostraba la posibilidad de reconocer diferencialmente priones dañados de priones funcionales. Al ser los priones dañados los precursores de la formación de fibras que luego dañan el cerebro, el estudio proponía el uso de esta técnica en la detección temprana de enfermedades neurodegenerativas.
Asimismo, este centro ha publicado estudios de detección de la glucosa a partir de la incorporación de enzimas que generan agua oxigenada en presencia de la molécula. Después, en presencia de otras enzimas, el agua oxigenada provoca el acortamiento de partículas, lo que permite una detección muy sensible e incluso posibilita distinguir entre distintas concentraciones de glucosa.
Actualmente, el centro investiga en el diseño de sistemas de amplificación de señal para la detección de algunos tipos de ARN que podrían ser “indicadores de cáncer”, enfatiza este investigador. Pero donde más hincapié hace Liz-Marzán es en un proyecto en el que, básándose en el sistema quorum sensing que utilizan las bacterias para comunicarse (liberan moléculas al exterior para poder, una vez alcanzada determinada concentración, concluir que hay suficientes organismos para formar un biofilm) ser capaces de identificar estas moléculas y detectar en tiempo real cuándo se va a producir esta unión. “Se podría seguir la evolución de un cultivo bacteriano sin influir en él directamente, de manera no invasiva”, subraya Liz-Marzán. La idea es proponer esto como un sistema de monitorización de zonas corporales sensibles a infecciones como, por ejemplo, tras una cirugía.
