Visualizar cómo se regula el RNA en los tejidos sin secuenciación: una matriz de nanoagujas traza mapas moleculares del cerebro y de cortes de biopsia

Los tejidos no son simplemente conjuntos de células; el lugar donde aparece una misma molécula y las células que la producen suelen determinar cómo avanza el desarrollo y también pueden influir en la evolución de una enfermedad. Por ello, la transcriptómica espacial se ha desarrollado rápidamente, aunque a menudo exige un procesamiento complejo de las muestras, amplificación del RNA y secuenciación. Un estudio publicado en «Nature Biomedical Engineering» propone otra vía: utilizar nanoagujas para «pescar» RNA de cortes frescos y reconstruir mediante señales fluorescentes su ubicación dentro del tejido.

Esta plataforma, denominada Spectrum-FISH, dispone nanosondas verticales sobre un biochip. Cuando las sondas entran en contacto con cortes agudos de tejido, capturan moléculas intracelulares y, al mismo tiempo, conservan las coordenadas espaciales de cada punto de muestreo; posteriormente, los investigadores identifican los objetivos mediante codificación fluorescente múltiple y decodificación de imágenes. El proceso completo no depende de la secuenciación ni requiere amplificar previamente las señales de ácidos nucleicos, y puede alcanzar una localización a escala subcelular en cortes de gran superficie.

La plataforma no mide únicamente RNA mensajero. El equipo de investigación también rastreó microRNA capaces de regular la expresión génica y RNA con modificaciones de N6-metiladenosina (m6A). Estos dos últimos pertenecen a niveles de regulación posteriores a la transcripción y pueden afectar la estabilidad, la traducción y la degradación del RNA, pero no necesariamente resultan visibles de forma directa con los métodos convencionales que solo cuantifican la transcripción génica. En otras palabras, este mapa no solo muestra qué genes se leen, sino también cómo se procesa y gestiona el RNA después de salir de la «línea de producción».

El estudio mostró primero una distribución regular del mRNA en tejido nervioso de ratones en desarrollo. Después, aplicó el método al bulbo olfatorio, cuya organización presenta capas bien definidas, para examinar la heterogeneidad espacial del microRNA y del RNA modificado con m6A. Los resultados también se compararon de forma cruzada con la hibridación fluorescente in situ, la tinción inmunitaria y mediciones de muestras completas; según el artículo, su sensibilidad y fidelidad espacial son comparables a las de los métodos de transcriptómica espacial existentes. Estos experimentos siguen siendo principalmente una validación técnica, y todavía no se ha establecido una relación causal entre los agrupamientos moleculares observados y la función neuronal.

El equipo también aplicó Spectrum-FISH a tejido de biopsias colorrectales humanas, lo que demuestra que puede procesar muestras obtenidas en entornos clínicos. La investigadora principal 彭詩 declaró anteriormente, durante una conferencia celebrada en la Universidad de la Ciudad de Hong Kong, que la plataforma también puede analizar tejidos humanos frescos o procesados; los materiales de la conferencia indicaron además que el coste de cada prueba era inferior a 10 dólares estadounidenses. Sin embargo, la información pública no aclara si esta estimación incluye la fabricación del chip, la obtención de imágenes microscópicas, la depreciación de los equipos y la mano de obra, por lo que no puede equipararse directamente al coste real de una prueba hospitalaria.

Prescindir de la secuenciación podría acortar el proceso y reducir las barreras para el tratamiento de los datos, lo que resulta especialmente adecuado para desarrollar pruebas espaciales dirigidas a marcadores de RNA conocidos. Sin embargo, los métodos basados en sondas suelen requerir la selección previa de los objetivos, y su capacidad para explorar transcritos desconocidos difiere de la secuenciación no sesgada; el límite de multiplexación de las señales fluorescentes, la eficiencia de captura en distintos tejidos, la uniformidad entre lotes y la calidad de los cortes también pueden afectar los resultados. Para avanzar hacia la estratificación de enfermedades o la interpretación del pronóstico, todavía será necesario validar la plataforma en más pacientes, diferentes enfermedades y laboratorios independientes, además de demostrar que puede aportar información clínica que supere la proporcionada por los procesos patológicos actuales.