Descubren moléculas fluorescentes que brillan en agua y permiten ver mejor nuestras células

Un equipo de investigadores de los Departamentos de Química Física y Química Orgánica de la Universidad de Málaga y del Laboratorio de Dendrímeros Biomiméticos y Fotónica de IBIMA Plataforma BIONAND ha conseguido un avance con sello malagueño que combina ciencia de materiales y biomedicina. Han desarrollado una nueva familia de moléculas fluorescentes con aplicaciones prometedoras en el estudio de células vivas y la medicina del futuro.

El hallazgo se ha publicado en Advanced Materials, una de las revistas científicas más influyentes del mundo, que solo invita a publicar a grupos de investigación de referencia internacional. En este caso, la publicación forma parte de un número especial que reúne a los equipos más activos de España en el campo de los materiales avanzados, situando así a Málaga en la primera línea de la investigación puntera.

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Entre esos investigadores se encuentra Ezequiel Pérez-Inestrosa, Catedrático de Universidad del Departamento de Química Orgánica de la Universidad de Málaga, que ha explicado en COPE Málaga en qué consiste este hallazgo. "Este estudio lo que ha desarrollado es un nuevo modelo de moléculas que son capaces de brillar más precisamente en estos medios acuosos dentro de las células y, por lo tanto, permite tener una mayor resolución a la hora de llevar a cabo estudios mediante microscopía de fluorescencia", comenta.

 El secreto de la luz azul  

Así, según evidencia la publicación, el equipo de investigadores ha creado una nueva familia de moléculas fluorescentes que brillan de un modo sorprendente. Lo habitual en este tipo de moléculas es que, al disolverse en agua u otros medios biológicos, pierdan parte de su intensidad o cambien hacia tonos más apagados. Sin embargo, estas nuevas  moléculas hacen justo lo contrario: emiten una fluorescencia más intensa al desplazarse su coloración a la región azul del espectro lumínico

Este comportamiento, que los científicos califican de “contraintuitivo”, es clave porque significa que los colorantes funcionan mejor en medios acuosos como el interior de una célula, algo esencial para aplicaciones biomédicas. En otras palabras, no se apagan cuando más se les necesita, sino que mantienen –e incluso potencian– su brillo en condiciones reales de uso.

 Iluminando el interior de las células  

El avance cobra todo su sentido cuando se aplica a la biomedicina. Estos nuevos tintes permiten “fotografiar” el interior de las células con gran precisión y sin dañarlas, gracias a una técnica llamada microscopía multifotónica. Este método logra penetrar en mayor profundidad en los tejidos vivos, obteniendo imágenes más nítidas y seguras.

Lo más llamativo es su capacidad para marcar de manera selectiva a las mitocondrias, las conocidas “centrales energéticas de la célula”, responsables de suministrar la energía necesaria para la vida y con un papel clave en enfermedades como el cáncer o las patologías neurodegenerativas.

Los experimentos demostraron que las nuevas moléculas ofrecen una calidad de imagen comparable a la de los fluorescentes, pero con una ventaja decisiva: son más fáciles y económicos de producir. Esto abre la puerta a herramientas de diagnóstico más accesibles para estudiar procesos celulares esenciales y, en un futuro, mejorar la detección temprana de enfermedades.

 Colaboración de élite  

Cabe destacar que este hallazgo ha sido posible gracias a la suma de talento de un equipo multidisciplinar de primer nivel de la Universidad de Málaga. En él participan los investigadores José Manuel Marín Beloqui, Juan T. López Navarrete y Juan Casado Cordón, todos de la Facultad de Ciencias, junto a científicos del Laboratorio de Dendrímeros Biomiméticos y Fotónica de IBIMA Plataforma BIONAND, dirigido por Ezequiel Pérez-Inestrosa,  junto con Carlos Benítez Martín y Francisco Nájera Albendín, también investigadores de la UMA.

“Estos resultados son tremendamente alentadores”, han señalado los catedráticos de la UMA Ezequiel Pérez-Inestrosa y Juan Casado. “Estas moléculas no solo desafían una regla establecida en química fluorescente, sino que abren la puerta a nuevas herramientas para estudiar enfermedades donde la función de las mitocondrias es clave. Es un ejemplo de lo que se logra cuando la química fundamental se une con la investigación aplicada en biomedicina”.

Así, la publicación también reconoce la aportación del catedrático de Química Física Teodomiro López Navarrete, actual rector de la Universidad de Málaga, que figura como coautor en reconocimiento a su brillante trayectoria científica y a su papel pionero en la consolidación de estas líneas de investigación en materiales avanzados.

Con esta aportación, Málaga afianza su posición como referente internacional en ciencia de materiales y biomedicina, demostrando cómo la colaboración entre disciplinas puede dar lugar a avances de enorme impacto.