Vanesa Galassi, investigadora del CONICET en el Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas (ICB, CONICET-UNCUYO), lideró un desarrollo recientemente publicado en la portada de la revista ACS Chemical Neuroscience sobre cómo se comporta una molécula que sería clave para mejorar los diagnósticos por imágenes de enfermedades como el Parkinson y el Alzheimer.
En el artículo, Galassi presenta una estrategia computacional para estudiar cómo responde eléctricamente la molécula ICG (verde de indocianina), un colorante fluorescente que se utiliza como agente de contraste médico, es decir, se inyecta en el cuerpo para “iluminar” órganos, vasos sanguíneos o tejidos específicos durante estudios de imagen. ICG ya está aprobada en Estados Unidos por la FDA (Administración de Medicamentos y Alimentos) para uso médico.
El objetivo es entender cómo perfeccionar su composición molecular para hacerla más sensible a los impulsos eléctricos, lo que permitiría observar la actividad de las neuronas desde la superficie de la piel para evitar procedimientos invasivos.
El equipo de investigación utilizó simulaciones computacionales para recrear virtualmente una membrana celular y estudiar cómo la ICG interactúa con ese ambiente. A diferencia de los métodos de estudio tradicionales, el modelo computacional permite identificar qué partes específicas de la molécula son responsables de detectar los cambios eléctricos, lo que abre la posibilidad de proponer modificaciones precisas.
En este modelo, se observa que, cuando una neurona se activa y cambia su voltaje, el colorante ICG se mueve dentro de la membrana celular y se reposiciona. Al moverse, queda rodeado de diferentes cargas eléctricas, y esto hace que cambie el color de la luz. “Por ahora es un modelo. Pero la idea es aprender de esta molécula, ver otras que podrían mejorar la respuesta y empezar a hacer pruebas experimentales”, sostuvo Galassi.
Esta técnica busca superar ciertas limitaciones del diagnóstico neurológico. Actualmente, la actividad cerebral se mide a través de electroencefalogramas, una técnica de baja resolución que no permite ver en detalle lo que ocurre en cada neurona: “Si uno pudiera mapear neurona a neurona, incluso a nivel subcelular, podríamos observar qué regiones responden o cómo está funcionando la transmisión eléctrica”, dijo la investigadora.
Otras técnicas, como la resonancia magnética funcional (fMRI), también presentan limitaciones importantes. Aunque es más precisa que el electroencefalograma, la fMRI no mide directamente la actividad eléctrica neuronal, sino que la infiere indirectamente a través de medidas metabólicas.
Además, su resolución espacial es de milímetros, lo que significa que promedia la actividad de miles de células sin poder distinguir qué hace cada neurona individual. “El fMRI tampoco puede resolver potenciales de acción que ocurren en los milisegundos, como sí lo haría nuestro método con colorantes, que son reporteros de actividad eléctrica en escala micrométrica”, explicó Galassi. En cambio, la técnica propuesta por el equipo liderado por Galassi podría alcanzar resolución subcelular, es decir, ver partes de una sola neurona, y captar la actividad eléctrica en tiempo real.
Las aplicaciones de esta tecnología van más allá de las enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson y el Alzheimer. “Podría estudiarse cualquier afección cerebral, un accidente cardiovascular o, por ejemplo, ahora estamos colaborando con gente que trabaja con dolor crónico neuropático, o sea, es una afección de todas las personas en cierta edad, que se da por falla en la transmisión eléctrica de canales del cerebro”, señaló Galassi. La técnica permitiría observar el funcionamiento de regiones específicas del cerebro, mejorando significativamente las técnicas de diagnóstico actuales.
Cómo funciona
El procedimiento funcionaría mediante la inyección del colorante direccionado al cerebro, seguido de iluminación con láser infrarrojo, y la clave está en la velocidad de respuesta: “Sería ver las neuronas en tiempo real. Estos colorantes tienen una respuesta ultra rápida que puede captar potenciales de acción, las ondas eléctricas que generan las neuronas”, expone Galassi.
A partir de sus hallazgos computacionales, el equipo ya trabaja en optimizar la molécula. “Nos dimos cuenta que hay una parte de la molécula que responde mejor, y esa respuesta estaría mejorada si la molécula se orienta de otra manera. Hicimos cambios preliminares en algunos grupos químicos para lograrlo”, contó Galassi.
Aunque se trata de una investigación en etapa básica, el equipo mantiene colaboraciones con otros grupos del CONICET que trabajan en modelos experimentales in vitro, con el objetivo de avanzar hacia futuras aplicaciones en salud humana: “Nosotros somos un grupo teórico, tendríamos que generar vínculos con grupos experimentales, incluso con posibilidades de hacer pruebas en modelos animales y quizás en humanos”, reconoce la investigadora.
Paralelamente, exploran otra familia de moléculas del infrarrojo cercano. Se busca identificar cuál tiene mejor rendimiento y avanzar hacia pruebas futuras. El equipo planea tener una publicación antes del fin de año con esta otra molécula que están estudiando y, pese a las limitaciones de recursos, esperan mantener el ritmo de producción científica.
Galassi finalizó su posdoctorado en la Universidad de San Pablo, Brasil, y volvió a Argentina en 2016, justo después de obtener el ingreso a CONICET. “Podría haberme quedado más tiempo, porque tenía una posibilidad concreta para ir a Alemania”, recordó. “Pero en la Argentina sabemos que, si dejás pasar el ingreso, tal vez no vuelva a aparecer. Y hoy los ingresos a la carrera están casi completamente cerrados”, agregó.
Trabajo en equipo
Cuando Galassi volvió al país, se sumó a un equipo en formación liderado por Mario del Pópolo, también investigador del IBC de la UNCUYO, que había regresado a la Argentina tras más de una década en el Reino Unido. “Él estaba recién armando su grupo de investigación, así que también necesitaba consolidarlo”, recordó.
El científico logró formar un equipo interdisciplinario que fue clave en el desarrollo de los avances. Andrés Bertoni y Cristián Sánchez, también investigadores del IBC, contribuyeron al desarrollo y la aplicación de métodos teóricos para analizar las propiedades ópticas de la molécula en distintas condiciones.
La becaria Micaela Sosa, primera autora del trabajo recientemente publicado, también formó parte de este recorrido y en 2023 realizó una estadía en la República Checa para trabajar con el mismo colorante (la molécula ICG) en otras aplicaciones. Actualmente, el grupo continúa ampliando sus vínculos. Mantienen conversaciones con equipos de investigación en Brasil y, tras los resultados de este trabajo, comenzaron a coordinar acciones con científicos del Instituto de Medicina y Biología Experimental de Cuyo (IMBECU), dependiente del CONICET y la UNCUYO. “La ciencia es colaborativa y, sobre todo en la Argentina, donde muchas veces escasean los recursos, es clave tratar de unir esfuerzos”, destacó Galassi.
El desarrollo de este proyecto contó en un primer momento con el respaldo de dos subsidios otorgados por la Agencia Agencia I+D+i, aunque la situación se complicó el año pasado. “Dejamos de recibir respuestas de la agencia por mayo del año pasado, y no llegaron a ejecutarse ni la mitad de los fondos comprometidos”, contó Galassi. Actualmente, el equipo evalúa la compra del colorante para avanzar en las pruebas experimentales, pero enfrenta un obstáculo importante: “Estos reactivos son muy caros y, en este momento, estamos con pocos fondos, pero pensamos hacerlo a futuro”. Y agrega sobre las dificultades del desfinanciamiento a la ciencia: “Tenemos suspendidas las suscripciones a todas las revistas, así que nos arreglamos como podemos, del boca en boca, con colaboraciones y contactos”, relató la investigadora.
En los últimos años, el impacto y el valor de la ciencia Argentina parecen estar siendo subestimados, una situación que, según Vanesa Galassi, no recuerda haber visto antes y que genera incertidumbre sobre su alcance. «Cuando uno va afuera, ves que se admira el trabajo que se hace en Argentina», comentó, en contraste con el panorama local.
“Se piensa que se gasta plata en financiar tu vocación, sin darse cuenta de que la ciencia es parte del avance. La mayoría de nosotros también somos docentes, generamos y transmitimos conocimiento, la ciencia está al servicio de la sociedad, y es un mensaje que se ha perdido”, explicó. Finalmente, describió un clima difícil hacia el sector científico: “Hay un discurso muy direccionado y muy violento hacia nosotros. Siempre nos sostuvimos con poco dinero, pero ahora además sentimos que nuestro trabajo no es valorado. Eso es lo que más me ha afectado”.
La situación también impacta en la motivación de los estudiantes que forman parte del grupo de trabajo. “Lo que nos está costando es mantener el ánimo de los estudiantes, porque muchos están por recibirse y no saben para qué lado va a ir la ciencia, hay mucha incertidumbre sobre cómo continuar la carrera”, explicó Galassi. “El tema es que podamos subsistir y esperar que esta situación se revierta, que la ciencia vuelva a ser valorada y podamos tener un poco más de soltura para plantear proyectos que se concreten en desarrollos reales que mejoren la calidad de vida de las personas”, reflexionó.
Matías Ortale