Una técnica de obtención de imágenes celulares podría revolucionar el diagnóstico
La carrera por descubrir una vacuna contra la COVID-19 puso de manifiesto la importancia de comprender las vías patológicas. Un ámbito de investigación prometedor es la identificación temprana y detallada de los cambios en la estructura celular tras la penetración de un virus. En la actualidad, la única tecnología capaz de hacerlo es la microscopía de rayos X de baja intensidad (SXM, por sus siglas en inglés). Este tipo de microscopio funciona de forma similar a un equipo de tomografía computarizada, pero a escala celular. «La SXM es realmente fascinante», comenta Nicola Fletcher, coordinadora del proyecto CoCID(se abrirá en una nueva ventana) en el University College de Dublín(se abrirá en una nueva ventana) (UCD, por sus siglas en inglés) (Irlanda). «Está a medio camino entre la microscopía óptica —la microscopía convencional— y la microscopía electrónica, que permite analizar con detalle aspectos individuales de una célula. La gran ventaja de la SXM es que permite observar una célula completa con un nivel de detalle extraordinario». No obstante, el problema es que la fuente de iluminación necesaria para la SXM requiere un sincrotrón, una instalación del tamaño de un estadio de fútbol. «Solo hay seis en todo el mundo, y es muy complicado poder utilizarlos», agrega Fletcher.
Miniaturización de la fuente de iluminación de rayos X de baja intensidad
El proyecto CoCID, financiado con fondos europeos, tenía por objeto abordar esta limitación con una solución desarrollada por SiriusXT(se abrirá en una nueva ventana), una empresa derivada del UCD. Esta empresa derivada emergente logró miniaturizar un sincrotrón en una pequeña cámara, que se puede instalar en un laboratorio, que ofrece el mismo tipo de iluminación de rayos X de baja intensidad que un sincrotrón convencional. El equipo de CoCID quería perfeccionar aún más esta tecnología y demostrar su eficacia para obtener imágenes de la estructura celular. El proyecto se centró en el estudio de virus, los cuales provocan cambios estructurales en las células al infectarlas. Para ello, reunió a un consorcio integrado por el UCD, SiriusXT y varios especialistas europeos en microscopía y virología. «Hemos colaborado con grupos que estudiaban infecciones por el virus de la hepatitis E, el coronavirus del síndrome respiratorio agudo grave de tipo 2, el virus de la hepatitis C y el herpes», explica Fletcher. «¿Podemos comprender qué cambios estructurales se producen cuando los virus infectan a las células? y ¿podemos revertirlos con fármacos? Estas son las preguntas que nos propusimos responder».
Efectos a largo plazo de las enfermedades
El proyecto CoCID contribuyó a perfeccionar y desarrollar aún más la tecnología de SiriusXT, aumentando su resolución y acercándola al nivel de un sincrotrón. Además, la tecnología de SiriusXT se complementó con microscopía óptica. «Gracias a esta tecnología, pudimos caracterizar los cambios estructurales celulares e identificar zonas que sufrían alteraciones profundas tras la infección», señala Fletcher. «Es una forma totalmente nueva de observar células infectadas por virus». Por ejemplo, el equipo del proyecto obtuvo imágenes de células tras la infección vírica. «Observamos el impacto de las terapias antivíricas», comenta Fletcher. «Las células infectadas por el virus de la hepatitis C parecen pequeños vertederos, llenos con lo que creemos que son restos de virus muertos. Esto plantea nuevas preguntas, como qué significa para la salud futura de las células y cuáles podrían ser los efectos a largo plazo de enfermedades como la COVID-19».
Imágenes de tejidos con SXT
El microscopio de SiriusXT ya está en funcionamiento en el UCD, con varios microscopios de desarrollo disponibles en sus instalaciones en Dublín. «De cara al futuro, como investigadores queremos analizar con más detalle las implicaciones prácticas de esta tecnología», agrega Fletcher. Este interés ha dado lugar al proyecto NanoX, financiado por el Consejo Europeo de Investigación(se abrirá en una nueva ventana) y que comenzó en junio de 2025. La idea del proyecto es ayudar a los científicos a visualizar el complejo entorno de los órganos y tejidos enfermos. «En este proyecto nos centramos en la hepatitis E», explica Fletcher. «Queremos entender dónde se replica este virus en el organismo, lo cual será clave para el diseño de tratamientos antivíricos en el futuro».
