La Jornada
14 de febrero de 2015
Redacción
Espectroscopia Raman, proceso no invasivo que detecta proteínas que causan males en la piel
Con el mismo método, el investigador Francisco Javier González Contreras busca marcadores relacionados con enfermedades como cáncer de mama, Alzheimer y Parkinson
Con un método de diagnóstico no invasivo –que no implica provocar dolor o retirar tejido–, un grupo de científicos encabezado por el doctor Francisco Javier González Contreras, logró diagnosticar dermatitis atópica y un tipo de melasma (paño) usando únicamente luz.
Lo anterior fue posible gracias a los estudios sobre las aplicaciones de la óptica en medicina y biología (biofotónica) utilizando la espectroscopia óptica (Raman y Reflectancia Difusa) para el diagnóstico no-invasivo.
Como resultado de la investigación que lleva a cabo en esta área, González Contreras, investigador de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP), especialista en las áreas de nanotecnología y óptica, demostró por primera vez la detección in-vivo de proteínas en piel, como la filagrina, responsable de diversas enfermedades dermatológicas, y comprobó su utilidad por medio de estudios genéticos y clínicos.
El integrante de la Academia Mexicana de Ciencias y su grupo de trabajo han podido colocarse a la vanguardia en la identificación de ciertas proteínas en tejido biológico, luego de que hace cinco años pudo detectar con espectroscopia Raman la proteína filagrina, causante de la dermatitis atópica.
La denominación Raman que se da a la espectroscopia corresponde al apellido del científico indio Chandrasejara Venkata Raman, Nobel de Física en 1930.
Este efecto describe que cuando la luz es disgregada de un átomo o molécula, la mayoría de los fotones son dispersados elásticamente conteniendo la misma energía (frecuencia y longitud); sin embargo, una pequeña fracción de la luz es dispersada de forma óptica a frecuencias diferentes, sobre todo inferiores, que la frecuencia de los fotones incidentes.
Es decir que al enviarse luz a una superficie, la mayor parte de ésta se refleja del mismo color y una mínima parte lo hace diferente; por ejemplo, si se usa un apuntador rojo y se proyecta sobre una superficie blanca lo que se observa es un punto rojo, entonces lo que Raman identificó es que sólo una parte infinitesimal de la luz reflejada tiene un color distinto.
Proceso de análisis
Con la espectroscopia Raman, el investigador ideó analizar la estructura molecular, en este caso del tejido biológico, con la que es posible identificar los tejidos sanos y los enfermos. El espectrómetro es un aparato óptico que da la estructura molecular de la superficie que se analiza. La espectroscopia Raman es una técnica que se ha utilizado durante mucho tiempo en el análisis de materiales, pero hasta hace poco se empezó a usar en aplicaciones médicas.
Antes, la única forma de saber si una persona tenía dermatitis atópica –ocasionada por una mutación en el gen que produce la filagrina– era con un análisis genético.
Hicimos un estudio con un grupo de niños recién nacidos a los que les medimos con espectroscopia Raman el contenido de esta proteína y después les dimos seguimiento por un año, explicó.
Agregó que encontraron que los niños que tenían menor concentración de filagrina desarrollaron la enfermedad, un resultado importante, porque con ello pudieron determinar de forma no invasiva si tenían una mutación en el gen de estudio. Hasta ahora, la forma más extendida de hacerlo es por medio de sangre, saliva y métodos complicados como el PCR (Reacción en Cadena de Polimerasa) que resulta costoso y requiere de personal especializado para llevarlo a cabo.
Francisco Javier González Contreras destacó que su equipo de investigación está en la frontera mundial al usar la espectroscopia Raman para detección de proteínas. Somos uno de los pocos grupos en el mundo que lo hace.
Aunque el estudio más fuerte ha sido en la detección de la filagrina para el diagnóstico de dermatitis atópica, su grupo también ha utilizado esta herramienta para el caso de melasma (paño), que aparece principalmente en mujeres, pero también en hombres. El tratamiento para esta enfermedad son cremas aclaradoras basadas en hidroquinona, pero esta terapia no funciona en todos los pacientes.
Con el uso de luz se encontró, en otro estudio que en 12-13 por ciento de los pacientes a los que no les funcionan las sustancias tópicas se debe a que tienen una melanina modificada. La melanina es la encargada de dar pigmentación a la piel, existe la normal y la modificada. No sabemos porque se modifica, pero ya damos herramientas a los dermatólogos para saber que estos pacientes necesitan un tratamiento distinto.
Los resultados obtenidos en filagrina fueron gracias a trabajo realizado en el Hospital Central Dr. Ignacio Morones Prieto, de la UASLP, donde ya se aplica esta técnica.
González Contreras adelantó que seguirá usando este método para detectar otras proteínas o marcadores que tengan que ver con el diagnóstico de cáncer de mama o enfermedades neurodegenerativas, como Alzheimer y Parkinson.