La enfermedad de Alzheimer sigue siendo incurable, pero si se detecta lo suficientemente temprano, las contramedidas pueden mejorar el tratamiento y retrasar la progresión. Desafortunadamente, todavía no hay una prueba de detección temprana confiable en esta coyuntura. Esto podría cambiar pronto gracias a una espectroscopia no invasiva de la retina.
En esta MEDICA-tradefair.com entrevista, la Dra. Izabella Jahn y la Dra. Clara Stiebing explican cómo funciona la espectroscopia raman, describen sus ventajas sobre otros métodos de imágenes ópticas y revelan cómo podría facilitar la detección temprana de la enfermedad de Alzheimer.
Stiebing, ¿cómo funciona la espectroscopia Raman?
Dra. Izabella Jahn: La espectroscopia raman se basa en la excitación vibratoria de las moléculas. El resultado es una dispersión inelástica de la luz, lo que significa que hay un intercambio de energía entre la luz y la materia. Un láser en el rango infrarrojo visible a cercano se utiliza como una fuente de excitación. Cada unión molecular exhibe una vibración característica única y por lo tanto su propia banda Raman. Se registra un espectro Raman, que contiene información molecular completa sobre una muestra. Por lo tanto, los espectros ramanos también se conocen como «huellas moleculares».
Dra. Clara Stiebing: La espectroscopia raman nos permite descifrar la composición bioquímica de las muestras. Con muestras de tejido, la técnica proporciona información detallada sobre los lípidos presentes, proteínas, ácidos nucleicos, pigmentos y colágenos.
Usas espectroscopia Raman para examinar el tejido retiniano. ¿Qué información obtiene de este método?
Stiebing: Obtenemos principalmente información sobre proteínas, pero también podemos detectar la rodopsina, el pigmento biológico que se encuentra en las varillas de la retina. En una publicación anterior, demostramos que también podemos identificar la fovea en la retina humana ex vivo. Este es el área de mejor visión, el llamado punto amarillo, que tiene una alta concentración de carotenoides.
En el proyecto MOON, te uniste a la Universidad Médica de Viena para estudiar si los cambios bioquímicos en la retina podrían indicar las primeras etapas de la enfermedad de Alzheimer. ¿Cómo discriminas entre tejido sano y enfermo?
Jahn: Las diferencias en el rango espectral son muy menores y casi irreconocibles a simple vista. Es por eso que usamos algoritmos quimiométricos para detectar las diferencias. Estos algoritmos están diseñados para clasificar las muestras en un modelo matemático.
Stiebing: En pocas palabras, la declaración en un modelo podría ser: «El aumento de la expresión de una proteína específica en un entorno indica tejido sano o enfermo». A continuación, el tejido se clasificaría en función de los algoritmos.
La tomografía de coherencia óptica (OCT) sólo es capaz de mostrar cambios morfológicos de la retina. Es una enfermedad en etapa temprana causa cambios bioquímicos, tal vez podrían ver con espectroscopia Raman.
¿Cuál es la ventaja sobre otros métodos analíticos?
Stiebing: A diferencia de la espectroscopia de fluorescencia,por ejemplo, la espectroscopia raman no necesita tintes para lograr la coloración. También podemos evitar la tinción histológica típica de las rodajas ex vivo y hemos sido capaces de demostrar que podemos identificar las capas individuales de la retina basadas en secciones transversales. Esto hace que la espectroscopia Raman sea un método que también se puede utilizar para el diagnóstico in vivo.
En comparación con otros métodos de examen de retina, la espectroscopia raman también proporciona información bioquímica adicional y detallada, mientras que las pruebas estándar, como la tomografía por coherencia óptica (OCT), diagnostican principalmente cambios morfológicos. Por lo tanto, la espectroscopia raman proporciona a los médicos información que no estaba disponible previamente.
¿De dónde viene la idea de examinar la retina?
Jahn: La literatura científica sugiere que hay cambios bioquímicos en las primeras etapas de la enfermedad de la retina que no conducen a ningún cambio estructural. La espectroscopia raman proporciona información sobre la composición bioquímica de los tejidos biológicos, por lo que es un método que podría visualizar estos cambios. Al igual que el cerebro, la retina se compone de tejido nervioso. El nervio óptico es un grupo de fibras nerviosas que conectan el ojo con el cerebro. Por lo tanto, la hipótesis es que las enfermedades neurodegenerativas progresivas como la enfermedad de Alzheimer también se manifiestan en la retina. Cada vez hay más evidencia de ello en la literatura científica.
Es por eso que la idea detrás del proyecto MOON era combinar las ventajas de la tomografía de coherencia óptica estándar (OCT) con la espectroscopia Raman para crear una visión completa y detallada de la retina.
Un dispositivo que combina espectroscopia Raman con OCT está actualmente en desarrollo. ¿Cuál es su papel en este proceso?
Stiebing: Nuestros socios del proyecto en la Universidad Médica de Viena han solicitado la aprobación del dispositivo, que debe ser aceptado pronto. Posteriormente, el dispositivo se puede probar in vivo en los primeros pacientes. Seguimos colaborando estrechamente juntos y aprovechando nuestra experiencia en el análisis de espectroscopia Raman con la esperanza de que esto también arroje luz sobre los beneficios de diagnóstico.
Sobre el proyecto MOON
Científicos del Instituto Leibniz de Tecnología Fotónica Jena (IPHT) se unen con socios de Alemania, Austria, Francia y los Países Bajos para explorar nuevas tecnologías para el diagnóstico de degeneración macular relacionada con la edad y enfermedades neurodegenerativas. El proyecto MOON (Multimodal Optical Diagnosis of Ocular and Neurodegenerative Disease) ha recibido 3,7 millones de euros del programa de financiación Horizonte 2020 de la Unión Europea para la investigación y la innovación como iniciativa de la Asociación Público Privada Fotónica Fotónica Photonics21.
Fuente: /www.medica-tradefair.com
