Un equipo de investigadores del CONICET, empleando técnicas de microscopía de última generación combinadas con algoritmos de IA, logró observar en tiempo real la dinámica de un receptor neuronal crucial, un avance sin precedentes que promete revolucionar el diagnóstico y la comprensión de patologías como el Alzheimer y la miastenia gravis.
En un hecho que marca un antes y un después para las neurociencias, un grupo de científicos argentinos ha conseguido descifrar uno de los procesos más elusivos y fundamentales del cerebro humano. Por primera vez en la historia, se ha logrado observar directamente, en células vivas y con un detalle nanoscópico, la interacción dinámica entre un receptor de neurotransmisores y el colesterol de la membrana celular, un mecanismo cuya alteración está implicada en el origen de enfermedades neurológicas devastadoras.
La hazaña, llevada a cabo por el equipo liderado por el Dr. Francisco Barrantes del Instituto de Investigaciones Biomédicas (BIOMED, CONICET-UCA), fue posible gracias a la fusión de dos tecnologías de vanguardia: la microscopía de superresolución MINFLUX –una de las más avanzadas del mundo– y sofisticados algoritmos de Inteligencia Artificial desarrollados localmente. Los resultados de esta investigación pionera, de relevancia internacional, han sido publicados en la prestigiosa revista Nature Communications.
El objeto de estudio fue el receptor de acetilcolina nicotínico (nAChR), una proteína esencial para la comunicación entre neuronas y cuya malfunción está asociada a una amplia gama de patologías. “La organización y el comportamiento de estas proteínas en la superficie celular son cruciales para la fisiología del sistema nervioso. Hasta ahora, era como intentar entender una conversación crucial viendo sólo sombras; hoy podemos escuchar las palabras y ver los gestos en tiempo real, sin dañar la célula”, explicó Barrantes, cuya trayectoria está dedicada al estudio de este receptor.
La clave del éxito residió en potenciar las imágenes obtenidas con el microscopio de superresolución –un equipo de altísima complejidad del que existen pocos ejemplares en el mundo– con técnicas de deep learning y redes neuronales artificiales. Lucas Saavedra, uno de los especialistas en computación del equipo, detalló: “Los algoritmos que aplicamos nos permiten refinar las imágenes, cuantificar automáticamente la formación de agregados moleculares y analizar las trayectorias de las moléculas con una precisión que supera ampliamente los métodos tradicionales. Estamos extrayendo información de donde antes sólo había ruido”.
El impacto traslacional de este descubrimiento es profundo. La capacidad de observar cómo estos receptores se desplazan y, crucialmente, cuándo comienzan a formar cúmulos anómalos (agregados supramoleculares) abre la puerta a futuros métodos de diagnóstico temprano para enfermedades autoinmunes como la miastenia gravis, que paraliza progresivamente los músculos, e incluso para desentrañar los misterios de la enfermedad de Alzheimer. “Entender los factores que desencadenan esta acumulación patológica es el primer paso para idear estrategias que la prevengan o la detengan”, afirmó con esperanza el Dr. Barrantes.
Con este avance, la ciencia argentina no sólo se coloca a la vanguardia de la investigación neurológica mundial, sino que también demuestra el poder transformador de la convergencia disciplinaria. La inteligencia artificial ha llegado para quedarse en el laboratorio, y su matrimonio con la biología está empezando a develar los secretos más íntimos de la vida y la enfermedad.
