El trabajo de especialistas del CONICET y la Universidad Nacional de Cuyo, que fue portada de la revista ACS Chemical Neuroscience, podría contribuir al desarrollo de agentes de contraste medicinales más precisos y evitar el uso de intervenciones invasivas.
Investigadores e investigadoras del CONICET y de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad Nacional de Cuyo (UNCUYO) desarrollaron una estrategia computacional para estudiar el comportamiento eléctrico de la molécula ICG, también conocida como verde de indocianina, un colorante utilizado como agente de contraste en medicina por su capacidad para absorber y emitir luz en el infrarrojo cercano.
El estudio, que fue destacado en la portada de la revista internacional ACS Chemical Neuroscience, aporta información clave para optimizar la estructura química de esta molécula, con el objetivo de mejorar su sensibilidad y captar señales con alta resolución a través de la piel, sin necesidad de procedimientos invasivos.
Mediante modelos teóricos, simulaciones moleculares y cálculos de estructura electrónica, el equipo logró analizar cómo responde la molécula a cambios de voltaje en membranas celulares eléctricamente activas, como las neuronas o las células cardíacas. “Esa respuesta óptica que vemos en la simulación la podemos correlacionar con propiedades moleculares que, en un experimento, serían imposibles de medir. Y una vez que entendemos esos mecanismos, podemos manipular la molécula para mejorar su comportamiento”, explicó Micaela Sosa, becaria doctoral del CONICET en el Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas (ICB, CONICET-UNCUYO) y primera autora del trabajo.
A diferencia de las técnicas tradicionales, este enfoque computacional permite identificar con precisión qué regiones de la molécula están involucradas en su respuesta lumínica. Esta capacidad podría abrir nuevas vías para diagnosticar enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson o el Alzheimer, e incluso para detectar alteraciones ocasionadas por accidentes cerebrovasculares.
“Actualmente, la actividad eléctrica del cerebro se mide mediante un electroencefalograma, que es una técnica de baja resolución. Con este tipo de colorantes, podríamos observar la actividad de cada neurona en tiempo real y construir un mapa cerebral más detallado”, indicó Vanesa Galassi, investigadora del CONICET en el ICB y directora del proyecto, junto a Mario Del Pópolo.
Aunque se trata de una investigación en etapa básica, el grupo de trabajo colabora con otros equipos del CONICET que desarrollan modelos experimentales in vitro, con miras a futuras aplicaciones en salud humana. En paralelo, el equipo continúa explorando nuevas moléculas del espectro infrarrojo con potencial diagnóstico para enfermedades vinculadas a la actividad eléctrica del organismo.
“La ciencia básica requiere tiempo, esfuerzo y muchas pruebas para llegar a resultados que puedan aplicarse en el ámbito clínico. Pero es justamente ese recorrido el que permite que un conocimiento termine ayudando a detectar fenómenos que hoy son imposibles de registrar”, concluyó Sosa.
El estudio fue dirigido por Vanesa Galassi en el marco de un equipo interdisciplinario, del que también participan Mario Del Pópolo, Andrés Bertoni (FCEN-UNCUYO) y Cristián Sánchez, investigador del CONICET en el ICB.