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

Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Corea han identificado un nuevo marcador candidato para determinar la gravedad y la metástasis del sarcoma y han desarrollado un sensor molecular que permite obtener imágenes de fluorescencia dirigidas a este marcador.

El avance ha sido publicado como el artículo de portada en Angewandte Chemie Edición Internacional.

Los sarcomas son un grupo amplio de cánceres que se originan en los tejidos blandos. Debido a su naturaleza heterogénea, ha sido difícil evaluar cuantitativamente la gravedad y la metástasis de los sarcomas en la patología clínica, lo que dificulta el seguimiento del diagnóstico y el pronóstico.

Además, los marcadores de células madre cancerosas (CSC) convencionales a menudo muestran una sobreexpresión en neoplasias malignas heterogéneas, lo que complica la identificación y el aislamiento de las CSC dentro de las células tumorales.

El equipo de investigación, dirigido por los profesores Jun-Seok Lee (Departamento de Farmacología) y Woo Young Jang (Departamento de Cirugía Ortopédica), descubrió una correlación entre la expresión del marcador CSC convencional (CD44) y la red de síntesis de prostaglandinas. Descubrieron que la expresión de la ciclooxigenasa (COX) exhibía especificidad estadística en diferentes sarcomas.

Basándose en estos hallazgos, los investigadores diseñaron dos sondas fluorescentes (BD-IMC-1, BD-IMC-2) que se dirigen a las enzimas COX y activan la fluorescencia al desagregarse. Este enfoque innovador permite la visualización de células madre cancerosas dentro de los tejidos del sarcoma.

En concreto, unieron las moléculas fluorescentes BODIPY al inhibidor de COX indometacina, diseñando moléculas que inducen la autoagregación de nanoestructuras y permanecen en un estado fluorescente apagado en soluciones acuosas. Estas moléculas exhiben fluorescencia de manera sensible solo cuando se unen a enzimas COX, funcionando como quimiosensores. Al utilizar inhibidores de COX y estructuras fluorescentes para desagregar moléculas fluorescentes, diseñaron un sensor de imágenes que activa la fluorescencia.

En el proceso, también identificaron nuevos marcadores candidatos, lo que sugiere la necesidad de realizar más investigaciones sistemáticas sobre la correlación entre la expresión de COX y la expresión de CSC dentro de los tejidos del sarcoma.

Anteriormente, la obtención de imágenes de moléculas dirigidas a las enzimas COX inducía 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 fijas basadas en las características de fluorescencia de los cambios estructurales en multicomplejos fluorescentes.

El profesor Jun-Seok Lee, del Departamento de Farmacología, afirmó: «El sensor molecular fluorescente recientemente desarrollado no depende de los cambios en las características de fluorescencia a nivel de molécula única, sino que utiliza el estado autoagregado y las características de múltiples moléculas, lo que lo hace eficaz en muestras complejas como los tejidos biológicos».

Agregó: «Esta investigación representa una nueva estrategia para desarrollar sensores de imágenes para diversos objetivos biológicos, contribuyendo al desarrollo de técnicas de diagnóstico y pronóstico basadas en imágenes para el sarcoma».

Proporcionado por la Facultad de Medicina de la Universidad de Corea