Nuevo sensor molecular permite obtener imágenes de fluorescencia para evaluar la gravedad del sarcoma

Los sarcomas son un grupo diverso de cánceres que se originan en los tejidos blandos. Debido a su naturaleza heterogénea, la evaluación cuantitativa de la gravedad y la metástasis de los sarcomas en la patología clínica ha sido un desafío, lo que complica el diagnóstico y el seguimiento del pronóstico. Además, los marcadores convencionales de células madre cancerosas (CSC) a menudo muestran una sobreexpresión en neoplasias malignas heterogéneas, lo que dificulta la identificación y el aislamiento de las CSC dentro de las células tumorales. Los investigadores ahora han descubierto un nuevo marcador candidato para determinar la gravedad y la metástasis del sarcoma y han desarrollado un sensor molecular que permite la obtención de imágenes de fluorescencia dirigidas a este marcador.

Un equipo de investigación de la Facultad de Medicina de la Universidad de Corea (Seúl, Corea del Sur) encontró una correlación entre la expresión del marcador convencional de CSC CD44 y la red de síntesis de prostaglandinas. Observaron que la expresión de la ciclooxigenasa (COX) mostró especificidad estadística en diferentes sarcomas. Basándose en estos hallazgos, los investigadores diseñaron dos sondas fluorescentes, BD-IMC-1 y BD-IMC-2, que se dirigen a las enzimas COX y activan la fluorescencia al desagregarse. Este enfoque innovador permite la visualización de CSC dentro de los tejidos del sarcoma. En concreto, vincularon las moléculas fluorescentes BODIPY al inhibidor de COX indometacina, creando moléculas que inducen la autoagregación de nanoestructuras y permanecen en un estado fluorescente extinguido en soluciones acuosas. Estas moléculas exhiben fluorescencia sensible solo cuando se unen a las enzimas COX, funcionando como quimiosensores.

Imagen:Los primeros agentes de imágenes pan-COX inducidos por desagregación arrojan luz sobre las células madre cancerosas en el tejido del sarcoma humano (foto cortesía de Angewandte Chemie)

Empleando inhibidores de COX y estructuras fluorescentes para desagregar moléculas fluorescentes, desarrollaron un sensor de imágenes que activa la fluorescencia. En el proceso, también identificaron nuevos marcadores candidatos, lo que indica la necesidad de una mayor investigación sistemática sobre la correlación entre la expresión de COX y la expresión de CSC dentro de los tejidos del sarcoma. Anteriormente, las moléculas de imágenes dirigidas a las enzimas COX inducían cambios en las características de fluorescencia a nivel de molécula única para visualizar las enzimas COX. Sin embargo, este estudio es el primero en informar sobre la obtención de imágenes de proteínas diana en muestras clínicas fijadas, basándose en las características fluorescentes que resultan de los cambios estructurales en multicomplejos fluorescentes. Los hallazgos de la investigación se publicaron como artículo de portada en la revista científica internacional Angewandte Chemie.

"El sensor molecular fluorescente desarrollado recientemente no depende de los cambios en las características de fluorescencia a nivel de una sola molécula, sino que utiliza el estado autoagregado y las características de múltiples moléculas, lo que lo hace eficaz en muestras complejas como los tejidos biológicos", afirmó el profesor Jun-Seok Lee del Departamento de Farmacología. "Esta investigación representa una nueva estrategia para desarrollar sensores de imágenes para diversos objetivos biológicos, contribuyendo al desarrollo de técnicas de diagnóstico y monitoreo pronóstico basadas en imágenes para el sarcoma".

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Facultad de Medicina de la Universidad de Corea