Posiblemente, lo que ha ocurrido hace poco sea la fantasía de todo científico. Durante décadas hemos fantaseado con encontrar la fórmula que nos permite obtener algo parecido a una capa de invisibilidad como las que nos han narrado en los libros y en las películas. Por eso, que el hallazgo más cercano se haya encontrado de la forma que lo ha hecho es doblemente sorprendente. En esencia, la ciencia ha logrado hacer transparente partes de ratones. Con Doritos. O casi.
Ese colorante. Si hay algo que define a los doritos son las secuelas que nos deja en los dedos al comerlos. Esto ocurre en gran medida por ese color anaranjado distintivo que parece soltarse del snack. En realidad, detrás se encuentra un colorante alimentario amarillo común, la tartrazina, el mismo que se utiliza, no solo en los famosos doritos, también algunos refrescos y otros aperitivos.
Ahora, en un nuevo estudio que podría ser el comienzo de una obra de ciencia ficción, los investigadores de Stanford ha descubierto que existe una forma sorprendentemente sencilla de mirar dentro del cuerpo. Dicho de otra forma, desarrollaron un tinte biológicamente seguro que hace que los tejidos sean transparentes al manipular las capacidades de dispersión de la luz de los fluidos que rodean a las células. Y sí, el secreto está en ese colorante de los doritos.
El descubrimiento. Como explican, debido a un principio de física fundamental contraintuitivo, la tartrazina, también conocida como Amarillo 5, puede hacer que el tejido biológico sea transparente temporalmente a simple vista. Los científicos han utilizado el método para ver los órganos en el abdomen intacto de un ratón, vislumbrar los vasos pulsantes que rodean el cráneo de un roedor y obtener una vista excepcionalmente clara del tejido muscular a través de un microscopio.
No solo eso. En el trabajo subrayan que, con más investigación sobre seguridad y eficacia, el método puede impulsar nuevos hallazgos científicos, avances en microscopía o incluso mejorar las estrategias y tratamientos de diagnóstico médico. “Lo miré de inmediato y pensé: ‘Dios mío, esto es revolucionario’”, cuenta Christopher Rowlands, investigador en el Imperial College de Londres.
El método. Aparentemente, y eso es otra de las cosas más sorprendentes del hallazgo, no estamos ante nada muy complicado. Al contrario, es bastante simple. Al masajear la piel de un ratón sin pelo con una solución de tartrazina durante unos minutos o mediante microagujas se consigue una “transparencia óptica completa en la región roja del espectro visible”, según el estudio. Si se elimina el tinte, la piel vuelve a su estado natural y opaco. Magia.
Como se detalla, más o menos a los cinco minutos de aplicarle el colorante, la piel opaca de los ratones se transformó temporalmente en una ventana viviente, revelando vasos sanguíneos ramificados, fibras musculares y contracciones del intestino.
El “truco”. “Los tejidos biológicos, como la piel, no suelen ser transparentes porque la luz se dispersa al atravesarlos”, recuerda Guosong Hong, coautor principal del estudio. Lo que quiere decir es que la piel animal es una matriz de diferentes materiales, principalmente agua y grasas, “y estos dos tipos de compuestos refractan la luz en diferentes ángulos”. Una partícula de luz, o fotón, que viaja a través del tejido en circunstancias normales pasa de ser una partícula de agua a una partícula de lípidos, rebota, recorre un largo camino y, a menudo, es absorbida por una de las muchas moléculas con las que choca en el camino.
Sin embargo, “el tinte de tartrazina, a través de su potente absorción de longitudes de onda de luz azul, cambia el índice de refracción del agua para que sea mucho más cercano al de la grasa”, afirma. Esto sucede a través de un principio físico básico llamado las relaciones de Kramers-Kronig, que dicta que las ondas (como las de la luz, que es tanto una partícula como una onda) son el resultado de señales predecibles. Como resultado, un fotón puede atravesar la piel casi como si el tejido fuera homogéneo. Toma un camino más corto, evitando todos los rebotes y cambios de ángulo que aumentan la probabilidad de absorción de luz, iluminando finalmente el interior de un ratón.
¿Con humanos? Es la gran pregunta dado los resultados con ratones, pero para eso debemos esperar. Hong ha contado que su laboratorio no está trabajando con tejidos o sujetos humanos y señaló que los experimentos en seres humanos requieren aprobación ética, por lo que no está claro cuándo podrían probar esta técnica en personas.
En cualquier caso, "el objetivo final es utilizarlo en seres humanos y, hasta ahora, estamos limitados. El mayor avance que veo aquí es que podría ser finalmente accesible para los seres humanos", señala.
Implicaciones. La técnica puede ayudar a responder preguntas sin respuesta en biología. Por ejemplo, si permite observar la actividad cerebral de un ratón, incluso en las partes más profundas del cerebro, podría, en teoría, usarse para diagnosticar tumores profundos sin cirugía, ayudar a localizar una vena para una extracción de sangre, “o hacer que los procedimientos cosméticos como la eliminación de tatuajes sean más precisos”, recuerda Guosong Hong.
Con todo, recuerdan que “no es como Harry Potter. … No estamos haciendo una capa de invisibilidad como tal”, explica Rowlands. Pero aunque la hazaña no alcanza algunas de las nociones más fantásticas de invisibilidad, el equipo sabe que están ante algo excepcional, ya que permite observar diez veces más profundamente el tejido vivo con una simple aplicación tópica de un colorante alimentario común, el mismo que se utiliza para los doritos.
Imagen | USNSF, theimpulsivebuy, Zihao Ou, et al.
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