Nanodispositivo más pequeño que una célula para indagar en la química cerebral

Los avances de la ciencia, en los últimos años, han logrado resolver grandes misterios. Por ejemplo, se encontraron planetas con características similares a la tierra, la masificación del internet logró acortar distancias geográficas, enfermedades mortales ahora poseen tratamientos, etc. Sin embargo, y a pesar del progreso tecnológico, aún no se descifra uno de los enigmas más importantes: el funcionamiento del cerebro humano.

“La condición actual del estudio del cerebro es muy precaria. Lo que se hace hoy en neurociencia es obtener morfología cerebral y reacciones secundarias, residuos que quedan de algún estímulo y las visualizaciones de traspaso de cargas eléctricas, a través del cerebro. Pero estas son imágenes globales del cerebro, no hay nada que nos permita verlo de manera real y concreta”, sentencia el académico de la Facultad de Química y Biología, Dr. Juan Silva.

Es debido a esta falta de información que el año 2013, tanto en Estados Unidos como en Europa, se desarrollaron iniciativas para generar un “Mapa del cerebro humano”, llamando a los científicos del mundo a buscar respuestas a este enigma. En este contexto, académicos de la Facultad de Química y Biología, liderados por el Dr. Juan Silva ejecutan el proyecto Fondecyt Regular “Detección de neurotransmisores en monocapas autoensambladas”.

Según explica el académico, sobre química cerebral se sabe muy poco debido a su complejidad. “Antes lo que se hacía era observar cerebros dañados, viendo si estas zonas lesionadas eran responsables de algo, pero el cerebro es muy plástico, y es capaz de recuperarse y hacer otro tipo de actividades, las que no están centradas en un punto cerebral sino en muchos. El cambio de paradigma nos permite ver concretamente la dinámica del cerebro, no por perturbaciones, sino a través de herramientas que extraigan información de un caso real”.

Lo que busca este grupo es crear nanoherramientas inteligentes que puedan recabar información sobre neurotransmisores, con el fin de estudiar cómo estos se comportan y en qué forma se concentran para detectar químicamente las respuestas a ciertos comportamientos relacionados con el estado de ánimo, además del diagnóstico de algunas enfermedades degenerativas.

“Estos dispositivos serán más pequeños que una célula, llegando incluso a no ser reconocidos por el cuerpo. El objetivo es que estos reaccionen con los neurotransmisores, entregando una señal eléctrica que se transfiera y nosotros lo extraigamos y cuantifiquemos. Esperamos dar con las claves que incrementan la selectividad y sensibilidad, para optimizar su capacidad de discriminación entre moléculas”, destaca el Dr. Silva.

Este proyecto se comenzó a gestar desde mediados de marzo del 2014 y tiene una duración de cuatro años. Se contemplan tres etapas en el proyecto: la primera es la fabricación de estas moléculas nuevas, la segunda es la incorporación de las mismas a nanoestructuras como películas delgadas o pequeñas esferas y, por último, probar estas nanoherramientas en la búsqueda de los neurotransmisores.

En relación a los impactos de los resultados que podrían generar estos mecanismos, el doctor del Plantel señala que debido a que se conoce poco de esta área, estos podrían ser diversos. “Esperamos determinar la relación de cambio químico y de ánimo asociado a distintas enfermedades o el mismo envejecimiento del cuerpo. Otro es poder diagnosticar prematuramente enfermedades neurodegenerativas y cánceres, entre otros”.

“Lo interesante es que el proyecto involucra el desafío de un grupo que hoy en día está con gran ánimo. No es solamente la proyección de mi proyecto, sino que es la cooperación de muchos colegas electroquímicos que estamos involucrados en esta comunidad. Muchos tienen sus propios proyectos y discutimos nuestros resultados, generando un ambiente muy hermanable en nuestra Facultad”, expresa el académico.