Una categoría completamente nueva de microscopía ha sido inventada por investigadores en los Estados Unidos. Doblada microscopía de ADN, la técnica marca las moléculas de ARN con una gama de «códigos de barras» de ADN que a su vez indican la identidad y la ubicación de las moléculas, incluso cuando están apiladas unas encima de otras.

Desde el microscopio compuesto de Galileo a principios del siglo XVII, el campo de la microscopía ha ido creciendo, mientras que las maravillas que hemos podido observar se han vuelto mucho, mucho más pequeñas. El advenimiento de la microscopía electrónica y de fluorescencia nos ha llevado más cerca de lo que nunca imaginamos, y ahora podemos observar materia de menos de 0,2 micrómetros, gracias al desarrollo de la microscopía de fluorescencia superresuelta.

Busque en línea las principales categorías de microscopía y encontrará una miríada de interpretaciones, pero en el artículo publicado ayer, los investigadores del Broad Institute y del Howard Hughes Medical Institute han definido las categorías de adquisición de imágenes microscópicas hasta la fecha de esta manera: ya sea (1) detectando la radiación electromagnética (por ejemplo, fotones o electrones) que ha interactuado con una muestra o que ha sido emitida por ella, o (2) interrogando ubicaciones conocidas por contacto físico o ablación (por ejemplo, disección).

Según el investigador postdoctoral y autor principal, Joshua Weinstein, la microscopía de ADN es completamente nueva porque no emplea ninguno de estos métodos. En lugar de basarse en la óptica, la microscopía de ADN presenta un método químicamente codificado que mapea las posiciones relativas de las moléculas, capturando simultáneamente información espacial y genética de un solo espécimen.

«La microscopía de ADN nos da información microscópica sin un sistema de coordenadas definido por el microscopio», dice Weinstein. «Hemos usado el ADN de una manera matemáticamente similar a los fotones en la microscopía de luz. Esto nos permite visualizar la biología tal como la ven las células y no como la ve el ojo humano. Estamos emocionados de usar esta herramienta para expandir nuestra comprensión de la complejidad genética y molecular».

Using DNA microscopy, scientists can identify different cells (colored dots) within a sample – with no...

El método es sorprendentemente simple, no requiere equipo especializado y permite que muchas muestras sean procesadas al mismo tiempo, sin embargo, es lo suficientemente potente como para mostrar cómo determinadas células -como el cáncer, el intestino o las células inmunitarias- interactúan entre sí.

Todo comienza con una muestra, una pipeta y una cámara de reacción. Las células se cultivan en el laboratorio y se fijan en su posición en una cámara de reacción, y se añade una selección de códigos de barras de ADN. Estos códigos de barras se adhieren a moléculas específicas de ARN, y por lo tanto las etiquetan.

Se emplea una reacción química para duplicar cada molécula marcada una y otra vez, creando un grupo de moléculas duplicadas que se expanden alrededor de la ubicación original. Las moléculas más cercanas chocarán más a menudo a medida que continúe la expansión, formando grupos más grandes y brillantes -como pequeñas torres de radio, que emiten sus señales hacia afuera-, mientras que las que están más alejadas no crecerán tanto. Finalmente, las moléculas marcadas son recogidas, secuenciadas y decodificadas para crear una imagen física de sus posiciones relativas dentro de la muestra.

Acelerar el desarrollo de los tratamientos de inmunoterapia mediante la identificación de las células inmunitarias más adecuadas para dirigirse a una célula cancerosa en particular es sólo una de las muchas aplicaciones potenciales de la microscopía de ADN. Los autores del estudio tienen la esperanza de que esta emocionante metodología inspirará a otros científicos a idear nuevos y emocionantes usos para ella.