Development and characterization of FI 7500: a novel near-infrared dye for in vitro and in vivo cell labeling
Este artículo presenta el desarrollo y la caracterización exhaustiva de FI 7500, un nuevo colorante de infrarrojo cercano que sirve como una alternativa versátil y fiable a la bioluminiscencia para visualizar la morfología celular en cultivos 2D/3D y rastrear el crecimiento tumoral y la metástasis in vivo con estabilidad a largo plazo y un impacto mínimo en la viabilidad celular.
Artículo original bajo licencia CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Esta es una explicación generada por IA de un preprint que no ha sido revisado por pares. No es consejo médico. No tome decisiones de salud basándose en este contenido. Leer descargo de responsabilidad completo
Los científicos han dependido durante mucho tiempo de un truco sencillo para ver lo invisible: pintar las células con tintes brillantes. Al unir una etiqueta fluorescente a una célula viva, los investigadores pueden observar cómo esa célula se mueve, se divide e interactúa con sus vecinas bajo un microscopio. Durante décadas, estos pigmentos se han limitado a la luz visible, como los colores del arcoíris, que se dispersan fácilmente al intentar mirar en lo profundo del interior de un cuerpo vivo. Para ver más profundo, los científicos recurrieron a una parte diferente del espectro: la luz infrarroja cercana. Esta luz invisible atraviesa la piel y los tejidos con mucha más facilidad que los colores visibles, actuando como una linterna que puede brillar a través de una niebla espesa. Sin embargo, el uso de esta luz dentro de un animal vivo ha requerido tradicionalmente un complejo método alternativo. Por lo general, los investigadores tenían que realizar ingeniería genética en las células para que produjeran su propia luz, un proceso que implica insertar genes extraños y luego alimentar a los animales con un sustrato químico especial cada vez que querían tomar una fotografía. Este método es costoso, consume mucho tiempo y puede alterar el comportamiento de las células.
Un equipo de investigadores se propuso encontrar una forma más sencilla. Querían probar un nuevo tinte listo para usar llamado FI 7500, que brilla en el rango infrarrojo cercano sin necesidad de realizar cambios genéticos en las células. El objetivo era ver si este tinte podía adherirse a las células, permanecer brillante dentro de un animal vivo y permitir a los científicos rastrear hacia dónde iban esas células, todo esto sin las complicaciones de la ingeniería genética o las inyecciones repetidas de productos químicos. Si tenía éxito, ofrecería una alternativa directa para observar cómo se mueven las células a través del cuerpo, desde la superficie de la piel hasta el interior de los órganos.
Los investigadores comenzaron probando el comportamiento del tinte en una placa de Petri. Mezclaron el tinte con diversos tipos de células humanas y de ratón, observando cuidadosamente para asegurarse de que no las dañara. Descubrieron que, a una concentración específica y baja, el tinte era seguro y comenzaba a brillar en treinta minutos. Bajo el microscopio, el tinte no solo recubría el exterior de la célula; se asentaba específicamente dentro del retículo endoplasmático, una red de tubos y sacos que actúa como una fábrica y sistema de transporte dentro del citoplasma celular. Debido a que el tinte llenaba esta red interna, iluminaba toda la forma de la célula, incluyendo las extensiones largas y delgadas, mientras dejaba el núcleo central oscuro. Esto proporcionó un mapa claro y detallado de la estructura celular. El equipo también probó el tinte en esferas tridimensionales de células, conocidas como esferoides, que imitan la forma en que las células se agrupan en tejidos reales. En esferoides vivos y no alterados, el tinte podía ver lo suficientemente profundo como para mostrar la estructura interna de pequeños grupos. Cuando los esferoides fueron fijados y tratados con un agente de aclaramiento especial para hacerlos transparentes, el tinte pudo penetrar aún más profundo, revelando el interior de grupos más grandes.
Pasando del plato al mundo vivo, el equipo inyectó células teñidas con este tinte en ratones para ver cuánto duraría el brillo. En un experimento, colocaron las células teñidas bajo la piel de los ratones. El tinte permaneció brillante y visible durante tres semanas, lo que permitió a los investigadores rastrear el crecimiento de las células a medida que formaban tumores. Curiosamente, el área brillante no creció a medida que el tumor se expandía; en cambio, la luz se mantuvo concentrada en el lugar original mientras el tumor crecía alrededor de ella. Esto le indicó a los científicos que, si bien el tinte era excelente para rastrear dónde comenzaron las células, no podía usarse para medir el tamaño de un tumor en crecimiento simplemente mirando la luz. Sin embargo, el tinte no impidió el crecimiento de las células, demostrando que era seguro para los animales.
En un segundo experimento, el equipo inyectó las células teñidas directamente en el torrente sanguíneo de ratones para ver si podían rastrear hacia dónde viajaban las células. Se sabía que estas células se asientan naturalmente en los pulmones. En pocas horas, los investigadores pudieron ver claramente las células brillantes acumulándose en los pulmones, confirmando que el tinte permanecía adherido y lo suficientemente brillante como para seguir el viaje de las células. Esto funcionó tan bien como el método tradicional de usar células con ingeniería genética, pero sin la necesidad de modificaciones genéticas complejas o inyecciones repetidas de productos químicos. El estudio concluye que este nuevo tinte es una herramienta fiable para observar el movimiento y asentamiento de las células dentro de un cuerpo vivo. Ofrece una forma práctica y menos invasiva de estudiar la migración celular y la metástasis, eliminando las barreras de la ingeniería genética y dando a los investigadores una visión más clara y directa de cómo se comportan las células en tiempo real.
¿Ahogado en artículos de tu campo?
Recibe resúmenes diarios de los artículos más novedosos que coincidan con tus palabras clave de investigación — con resúmenes técnicos, en tu idioma.