Nuevo Método de Microscopía Rastrea el Metabolismo de Células Cancerosas 10 Veces Más Rápido que el Estándar de Referencia

Comprender cómo las células cancerosas reprograman su metabolismo es fundamental para desarrollar mejores tratamientos. Las células cancerosas frecuentemente pasan de la producción normal de energía (fosforilación oxidativa) a la glucólisis aeróbica, un fenómeno vinculado al crecimiento tumoral, la invasión y la resistencia terapéutica. Medir este cambio de forma no invasiva y en tiempo real ha sido técnicamente complejo, lo que ha limitado el avance en la investigación del metabolismo del cáncer.

Investigadores de la Universidad de Cornell desarrollaron y validaron una nueva técnica de imagen óptica denominada microscopía ratiométrica de polarización de fluorescencia de dos fotones (FPRM, por sus siglas en inglés). El método mide la proporción de NADH libre frente a NADH unido —una coenzima cuyo estado de unión refleja directamente el modo metabólico de la célula— en células vivas, sin necesidad de tinción ni modificación genética.

La FPRM demostró ser más de diez veces más rápida que la microscopía de tiempo de vida de fluorescencia (FLIM), el estándar de referencia actual para este tipo de medición. De manera crucial, los parámetros ratiométricos que genera son independientes del instrumento, lo que significa que los resultados son reproducibles en distintos laboratorios y configuraciones de equipos. La técnica detectó con éxito los cambios metabólicos inducidos por agentes farmacológicos y perturbaciones ambientales, lo que confirma su sensibilidad y fiabilidad.

Los investigadores demostraron además la versatilidad de la FPRM al correlacionar las lecturas metabólicas con la morfología celular y el comportamiento migratorio, tanto en cultivos bidimensionales como en matrices de colágeno tridimensionales —estas últimas reproducen con mayor fidelidad el microambiente tumoral—. Esto posiciona a la FPRM como una herramienta de aplicación inmediata para laboratorios de biología del cáncer que utilizan plataformas bioingenieras estándar.

Para la investigación en longevidad y envejecimiento, esta técnica tiene implicaciones más amplias: el metabolismo del NAD(P)H ocupa un lugar central en la biología del envejecimiento, la función mitocondrial y la senescencia celular. Un método rápido y accesible para monitorizar la dinámica metabólica en células vivas podría acelerar los estudios sobre el declive metabólico asociado a la edad, los senolíticos y las intervenciones que potencian el NAD+. Entre las limitaciones cabe señalar la dependencia del resumen del estudio, y los plazos para su traducción clínica siguen siendo inciertos.