Un método de fluorescencia distingue ocho proteínas en una célula con una sola tinción

En una imagen de fluorescencia, los colores funcionan como etiquetas: un color puede marcar una proteína y otro, una estructura distinta de la célula. El problema es que el número de colores que un microscopio puede separar con claridad es limitado. Un equipo internacional presentó ahora una manera de añadir otra pista a esas imágenes: no solo importa de qué color brilla una etiqueta, sino también cuánto tarda en apagarse su resplandor.

Con ese recurso, llamado NanoFLex, los investigadores lograron distinguir simultáneamente hasta ocho proteínas en células cultivadas mediante una única tinción. El trabajo, publicado en ACS Nano, no muestra un nuevo tratamiento ni una prueba clínica: propone una herramienta para obtener más información de una misma muestra celular, algo especialmente valioso cuando el material es escaso.

La duración de la fluorescencia es extremadamente breve, del orden de unos pocos nanosegundos —milmillonésimas de segundo— después de que un láser excita el colorante. Dos marcadores pueden verse del mismo color y, aún así, diferenciarse porque uno conserva la luz un poco más de tiempo que el otro. Para controlar esa diferencia, el equipo unió los colorantes a pequeñas proteínas diseñadas con cuatro variantes de un bolsillo molecular. Cada variante modifica de manera predecible el entorno inmediato del colorante y, por tanto, el tiempo de su brillo.

Esas proteínas se acoplaron a nanocuerpos, moléculas más pequeñas que los anticuerpos convencionales y capaces de reconocer las etiquetas usadas habitualmente para localizar proteínas. El resultado es un sistema modular: el anticuerpo señala el blanco biológico y el nanocuerpo aporta un código luminoso que el microscopio puede leer. Así, varias etiquetas que se solaparían si solo se mirara el color pueden separarse por su duración de fluorescencia.

Para construir el método, los autores compararon más de dos docenas de colorantes con las cuatro variantes del bolsillo proteico y elaboraron un mapa de combinaciones útiles. Después aplicaron ese catálogo a células cultivadas y consiguieron identificar proteínas asociadas, entre otras estructuras, a mitocondrias, microtúbulos, el aparato de Golgi y la envoltura del núcleo. También probaron el enfoque en cortes de tejido. Según el estudio, usar dos señales con tiempos de fluorescencia bien separados dentro de cada canal de color mantuvo bajo el cruce entre etiquetas.

La ventaja potencial no es solo sumar colores. Las tinciones sucesivas pueden requerir más tiempo y manipulación de una muestra; en cambio, NanoFLex reúne los marcadores en un único paso. Además, los tejidos tienen una fluorescencia de fondo propia que puede confundir algunas observaciones. Como esa luz de fondo suele tener otra duración, medir el tiempo de emisión podría ayudar a distinguirla de las señales buscadas.

Todavía es una demostración de laboratorio. La prueba principal se hizo con células inmortalizadas y el rendimiento depende de contar con microscopios confocales que midan la duración de la fluorescencia, además de combinaciones de etiquetas cuidadosamente calibradas. En zonas celulares muy densas, las señales pueden mezclarse dentro de un mismo píxel y dificultar la asignación. Por eso, que el método pueda emplearse de forma amplia en biopsias o en investigación clínica dependerá de validaciones adicionales, de la disponibilidad de reactivos y de protocolos adaptados a cada tipo de muestra.