Un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford (EEUU) ha logrado desarrollar una técnica que permite -de forma reversible a los 20 minutos- hacer transparente la piel de ratones vivos. La fórmula se basa en agua mezclada con un colorante alimentario, la tartracina, empleado en multitud de alimentos y comestibles como por ejemplo los populares Doritos. Según los autores, que han publicado su trabajo en la revista Science, "esta tecnología podría hacer más visibles las venas para la extracción de sangre o ayudar en la detección precoz y el tratamiento del cáncer". Pero, ¿qué aplicaciones prácticas podría llegar a tener este avance en la medicina humana? ¿Tendría efectos colaterales para la salud?
El investigador del Instituto de Óptica 'Daza de Valdés' del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IO-CSIC), Martín López García, explica a 20minutos que "tiene muchísimo potencial porque los resultados son espectaculares". Y es que los investigadores, encabezados por Zihao Ou, han usado moléculas "ya disponibles, son de uso normal y, además, no parecen muy tóxicas porque ya las usamos como colorante en la comida". "Se ve clarísimo que en tejidos relativamente superficiales y sencillos a nivel óptico se pueden hacer transparentes de una manera super evidente. De cara a aplicaciones más biomédicas, no parece que haya una razón evidente por la que no sería aplicable también en piel humana". Eso sí, el investigador deja para la "ciencia ficción" pensar que un cuerpo humano entero se pude llegar a hacer transparente. "Eso sí lo podemos descartar", asegura.
La base para entender este avance se halla en el índice de refracción de la luz, que cambia su velocidad y proyección cuando pasa de un medio a otro. "Cuando vemos el vidrio de una ventana, lo vemos transparente porque la luz está pasando más o menos recto, no encuentra ningún centro de difusión. Sin embargo, cualquier sistema biológico está compuesto por tantos materiales diferentes con muchas estructuras pequeñas que redireccionan la luz que, cuando cuando intentamos ver a través, al otro lado de la piel en este caso, se ha redireccionado tantas veces que ya no llega nada", expone López García.
En este sentido, los investigadores han empleado la tartracina para modificar el índice de refracción de manera que se iguale y, así, la luz ya no es redireccionada sino que pasa a través de la piel de los ratones y permite ver lo que hay debajo. En el artículo, los investigadores también mencionan que previamente realizaron pruebas con pechugas de carne de pollo, rica en colágeno. "Ellos saben el índice de refracción del colágeno e, introduciendo la molécula que le añade el índice de refracción adecuado a lo que rodea el colágeno, de repente, el colágeno y lo de alrededor, al tener el mismo índice de refracción, pasa a ser transparente", continúa el investigador, que no ha participado en el estudio.
En realidad, para investigadores del campo de la óptica, esta técnica basada en la compensación del índice de refracción no es nueva y resulta intuitiva. Lo difícil, apunta López García, es "saber qué molécula tenemos que usar que nos den las propiedades ópticas que van a compensar el índice de refracción y para llegar a esa conclusión tenemos que saber por qué tipos de materiales está formada la piel".
Limitación en humanos
Tanto el investigador del IO-CSIC como otros expertos consultados por este periódico coinciden al subrayar que una limitación en su posible futura aplicación humana es que la piel humana es más gruesa que la de los ratones. "El espesor es crítico porque en cuanto queda algo adonde no ha podido llegar el material, automáticamente ya no podemos ver a través porque la luz se redirige en otras direcciones. Si es a nivel superficial, parece evidente que no debería haber problema para aplicarlo en humanos, pero usarlos como los rayos X ya es más complicado", afirma López García, que cree, no obstante, que la técnica "va a ser relevante por la facilidad de aplicación que parece que tiene".
Esta técnica se podría combinar, incluso, con la endoscopia, para ampliar la visualización dentro del organismo durante la exploración, añade el especialista con cautela, dado que se trata de un hipotético escenario.
La investigadora del Instituto de Investigación Sanitaria Gregorio Marañón, María Victoria Gómez Gaviro, que dirige desde hace 10 años el desarrollo y aplicación en muestras humanas de una técnica de clareado óptico -basada en la eliminación de los lípidos- para ver el interior de tejidos y órganos en tres dimensiones y estudiar su estructura sin tener que cortarlos en secciones, considera que la nueva técnica para transparentar la piel de los ratones es "muy innovadora y original por emplear un colorante alimentario para hacer transparente la piel en animales vivos, lo cual tiene muchas ventajas a nivel laboratorio porque evita procedimientos más invasivos al crear una ventana óptica en el cuerpo del animal a través de la piel para ver músculos o vasculatura sin tener que seccionarla", declara a 20minutos.
Cabe recordar que el mayor muro en las investigaciones se encuentra en el paso de ratones a humanos porque los controles en humanos son muy estrictos. En la posible futura aplicación en humanos, habría que estudiar los posibles efectos colaterales de esta técnica. En este sentido, la tartracina ya ha pasado controles como colorante alimenticio, por lo que, al menos, no es dañino para el tracto digestivo de acuerdo a los estándares del ámbito alimentario. "Esto es un avance, pero a nivel tópico tendrán que estudiar si esa molécula es tóxica o no", anota López García. "Sería interesante realizar ensayos de toxicidad y ver los efectos de este compuesto a medio y largo plazo, también en la piel humana, que es más gruesa y con alto contenido en lípidos", agrega Gómez Gaviro.
¿Detección de tumores?
La también responsable del grupo de Bióptica del laboratorio de Imagen Médica de citado hospital madrileño, considera que con esta técnica quizá se podrían llegar a visualizar tumores, pero muy superficiales o en la piel, y no más profundos porque el organismo es "muy complejo" y tiene muchas capas de tejidos.
Coincide con ella José Luis Fernández Luna, jefe de grupo en el Instituto de Investigación Valdecilla (Idival): "¿Para prevenir el cáncer? Puede ayudar en determinados tipos. Por ejemplo, podría ser una ayuda para el diagnóstico precoz del cáncer de piel. Eso sería una potencial aplicación. Otros tipos de tumores más profundos, depende". Fernández Luna señala igualmente que "la piel humana es más gruesa que la del ratón, por lo que habrá que ver si lo que se ha apreciado en ratones sirve también para humanos".
Como sus colegas, el investigador del Idival reconoce el "potencial" de este desarrollo, pero solo "si realmente empieza a utilizarse en humanos y funciona igual que se ha visto en ratones". "Es una técnica no invasiva y se pueden ver tejidos más o menos superficiales, como vasos sanguíneos, músculos y determinadas estructuras. Habría que ver qué ventajas tiene sobre otras técnicas no invasivas de imagen, como las ecografías o los ultrasonidos. Supuestamente no tiene efectos secundarios, pero habrá que verlo. Ahora les toca seguir avanzando, ver si hay otros colorantes que se puedan utilizar y que mejoren las prestaciones. Pero el caso es que las imágenes que presentan son espectaculares", reconoce.
"Trasladar esta técnica a humanos no es tan intuitivo. Hasta que no se vea ese salto de los modelos animales al hombre, no sabemos realmente hasta dónde podemos llegar con estas técnicas no invasivas y de fácil acceso. Estaría fenomenal", concluye.
