_{Cerebro de rata teñido con Hoechst 405, CPCA-GFAP 488, FOX3/NeuN 594, RPCA-Iba1 647 y conjugado NF-H 750.}

La biología espacial ha transformado la investigación biomédica al permitir el estudio detallado de la cantidad y la información espacial de cada célula dentro de un tejido. A diferencia de los métodos de secuenciación tradicionales que analizan las células de forma aislada, la biología espacial integra enfoques multiómicos, como la transcriptómica espacial, la proteómica y la metabolómica, junto con técnicas avanzadas de imagen para preservar la arquitectura tisular.

Estas innovaciones facilitan una comprensión más profunda de las interacciones celulares, la patología de las enfermedades y la heterogeneidad de los tejidos. La integración de la multiómica con la imagen espacial ha supuesto un avance significativo en campos como la oncología, la neurociencia y la inmunología, al permitir la identificación de nuevos biomarcadores, la caracterización de microentornos complejos y el seguimiento de la progresión de las enfermedades.

A medida que avanza la tecnología, se espera que la biología espacial desempeñe un papel fundamental en la mejora de la medicina de precisión mediante diagnósticos más precisos e intervenciones terapéuticas personalizadas.

En esta entrevista, conversamos con nuestra Dra. Laura Lleras para conocer más sobre el papel de las técnicas avanzadas de imagen en la biología espacial. Siga leyendo para descubrir cómo las herramientas de imagen de alto rendimiento están configurando el futuro de este campo en la investigación, el descubrimiento de fármacos y las aplicaciones clínicas.

Rebecca: Hoy nos sumergimos en la biología espacial, un campo que está revolucionando nuestra forma de entender las enfermedades a nivel celular. También exploraremos el papel fundamental que desempeñan las tecnologías de imagen de alto rendimiento, como el escáner de portaobjetosSLIDEVIEW^™ VS200, en esta transformación. Nos acompaña la Dra. Laura Lleras, directora de marketing de productos de Evident. ¡Bienvenida, Dra. Lleras! Empecemos por lo general: ¿qué es la biología espacial y por qué es tan innovadora?

Dra. Lleras: ¡Gracias! Me entusiasma hablar de esto porque la biología espacial es uno de los avances más emocionantes y recientes en las ciencias de la vida. Durante décadas, la biología molecular y celular se centró en analizar las células de forma aislada, estudiando un gen o una proteína a la vez sin tener en cuenta su organización espacial dentro de los tejidos. Aunque este enfoque ha dado lugar a importantes descubrimientos, pasa por alto un aspecto crucial de la biología: el lugar donde ocurren las cosas es tan importante como lo que ocurre.

Aquí es donde entra en juego la biología espacial. Permite a los investigadores visualizar y analizar biomoléculas dentro de sus entornos tisulares nativos, conservando el contexto posicional de las células. Esto es especialmente importante en enfermedades como el cáncer, los trastornos neurodegenerativos, las enfermedades metabólicas, las enfermedades cardiovasculares y las enfermedades autoinmunes, en las que las interacciones entre células y la arquitectura de los tejidos desempeñan un papel fundamental en la progresión de la enfermedad. También es importante en la regeneración; tomemos, por ejemplo, la publicación de Van Beijnum et al. en 2023¹, donde, mediante el uso de la transcriptómica espacial, se pudieron identificar los procesos regenerativos en el espacio y el tiempo.

Gracias a la biología espacial, ahora podemos mapear la expresión génica, la actividad proteica y las interacciones celulares con gran precisión, lo que ayuda a los investigadores y médicos a descubrir nuevos biomarcadores, predecir la progresión de las enfermedades y desarrollar terapias específicas.

_{Bazo de ratón. Muestra proporcionada por Kromnigon. Imagen capturada con el escáner de portaobjetos SLIDEVIEW VS200 utilizando el juego de filtros SpectraSplit 7 (Komnigon) y una fuente de luz Novem (Excelitas). Autor: Eric Stellamans.}

El papel de las técnicas de imagen en la biología espacial

Rebecca: ¡Qué interesante! Pero, ¿cómo encaja la imagenología en la biología espacial?

Dra. Lleras: La imagenología es la columna vertebral de la biología espacial. Sin tecnologías avanzadas de imagen, no podríamos capturar los mapas espaciales de alta resolución necesarios para analizar la organización de los tejidos a nivel molecular.

Las técnicas moleculares tradicionales, como la secuenciación del ARN o el Western blotting, proporcionan información sobre la expresión génica y proteica, pero pierden todo el contexto espacial.

Las tecnologías de imagen, por otro lado, nos permiten:

• Visualizar las interacciones moleculares en tejidos intactos.
• Preservar las relaciones celulares y los microambientes.
• Genera imágenes multiplexadas que revelan cómo interactúan múltiples biomarcadores dentro de la misma muestra.

Retos en la obtención de imágenes de alto rendimiento para la biología espacial

Rebecca: ¿Cuáles son los mayores retos en el campo de la imagenología para la biología espacial, especialmente en aplicaciones de alto rendimiento?

Dra. Lleras: Excelente pregunta. Por muy potente que sea la biología espacial, plantea importantes retos en cuanto a la adquisición, el procesamiento y el análisis de datos.

Entre los principales retos se incluyen:

1. Volúmenes masivos de datos: Las imágenes espaciales de alta resolución generan terabytes de datos por experimento, lo que requiere una infraestructura informática y de almacenamiento avanzada.
2. Estandarización y reproducibilidad: Las condiciones de obtención de imágenes pueden variar entre laboratorios, lo que dificulta la comparación de resultados. El escaneo automatizado impulsado por IA ayuda a resolver este problema.
3. Compromiso entre velocidad y resolución: Los investigadores necesitan imágenes rápidas para estudios a gran escala sin comprometer la calidad de la imagen.
4. Análisis de datos: Es necesario establecer colaboraciones con bioinformáticos para analizar o automatizar el análisis de los grandes conjuntos de datos generados por los sistemas de imagen. Por eso, las soluciones de imagen de alto rendimiento como el escáner deportaobjetos VS200 suponen un gran cambio.

_{Escáner universal de procesamiento de imágenes para portaobjetos completos SLIDEVIEW VS200}

Cómo el VS200 optimiza la obtención de imágenes para la biología espacial

Rebecca: El escáner de portaobjetos SLIDEVIEW VS200 está siendo ampliamente adoptado en la investigación en biología espacial. ¿Qué lo hace tan eficaz para este campo?

Dra. Lleras: El escáner de portaobjetos VS200 está diseñado para satisfacer las exigencias de la biología espacial de alto rendimiento, combinando velocidad, calidad y automatización.

Las principales ventajas del VS200 son:

• Imágenes de alta velocidad y alto rendimiento: el sistema puede adquirir imágenes multicanal de un tejido completo a 20 aumentos en pocos minutos. Además, puede escanear hasta 210 portaobjetos en una sola pasada, lo que lo hace ideal para estudios a gran escala.
• Excelente experiencia para usuarios de cualquier nivel: el sistema está equipado con un software intuitivo en el que los flujos de trabajo de escaneo están altamente automatizados. Al mismo tiempo, ofrece varias opciones para satisfacer necesidades de imagen personalizadas.
• Modo de exploración múltiple: el sistema puede alinear múltiples canales fluorescentes de diferentes iteraciones de imágenes con un canal de referencia, lo que permite una colocalización precisa de biomarcadores.
• Integración perfecta de datos: admite múltiples formatos que se pueden utilizar con una amplia gama de herramientas de análisis.

_{Tejido pulmonar fotografiado con un escáner de diapositivas VS200 con un aumento de 20X. La muestra se tiñó con el kit multiplex Ultivue PD-L1, con los siguientes marcadores: DAPI (contraste nuclear), FITC (CD8), TRITC (CD68), Cy5 (PD-L1) y Cy7 (panCK). Datos de imagen por cortesía de Ultivue Inc.}

El futuro de la biología espacial en la investigación y la medicina

Rebecca: ¿Hacia dónde cree que se dirigirá la biología espacial en los próximos años?

Dra. Lleras: La biología espacial está pasando rápidamente de la investigación a las aplicaciones clínicas. Aunque actualmente se utiliza en laboratorios de investigación y en el descubrimiento de fármacos, ya estamos viendo los primeros pasos hacia su adopción clínica.

El futuro de la biología espacial incluye:

• Diagnóstico clínico: los conocimientos espaciales pronto formarán parte del diagnóstico rutinario del cáncer y la medicina de precisión. Esto permitirá una terapia más específica y eficaz.
• Análisis basado en IA: los algoritmos de autoaprendizaje automatizarán la detección de biomarcadores para una clasificación más rápida y precisa de las enfermedades.
• Integración multiómica: combinación de transcriptómica espacial, proteómica y metabolómica para obtener una visión holística de los mecanismos de la enfermedad.

A medida que la biología espacial sigue evolucionando, herramientas como el escáner de diapositivas SLIDEVIEW VS200 desempeñarán un papel fundamental a la hora de convertir datos de imágenes complejos en información útil.

Eche un vistazo a nuestro seminario web sobre la investigación de la diseminación tumoral mediante transcriptómica espacial para ver un ejemplo de cómo el Dr. Amin El-Heliebi utiliza la transcriptómica espacial y el escáner de portaobjetos SLIDEVIEW VS200 para comprender la metástasis en el cáncer de colon.

Rebecca: Dra. Lleras, esto ha sido increíblemente esclarecedor. ¡Gracias por compartir su experiencia en biología espacial e imagenología!

Dra. Lleras: ¡Es un placer! Estoy emocionado por ver cómo la biología espacial seguirá transformando la investigación biomédica y la medicina en los próximos años.

Conclusiones clave

• La biología espacial está transformando las ciencias de la vida al revelar cómo interactúan las células dentro de los tejidos.
• Las técnicas avanzadas de imagen son fundamentales para capturar las relaciones espaciales a nivel molecular.
• Las soluciones de imagen de alto rendimiento, como el escáner de portaobjetos SLIDEVIEW VS200, optimizan la velocidad, la precisión y la automatización en la investigación en biología espacial.
• ¡El futuro es prometedor! La biología espacial pronto se integrará en los flujos de trabajo clínicos, mejorando el diagnóstico y la medicina personalizada.

¿Le interesa saber más sobre nuestro escáner de diapositivas más avanzado? Explore nuestra página SLIDEVIEW VS200 y solicite una demostración para verlo en acción.

Acerca del (de la) entrevistado(a)

Dra. Laura Lleras Forero

Gerente de marketing de productos, Investigación en ciencias de la vida, EMEA

La Dra. Laura Lleras Forero es una experimentada gerente de mercadotecnia de productos para Evident en la región EMEA. Posee una consolidada formación académica en biología y un doctorado otorgado por el King's College de Londres. Con más de 10 años de experiencia profesional, trabaja en Evident desde el año 2021, donde desempeña un papel clave brindando respaldo a las soluciones microscópicas avanzadas de cultivo celular, como el escáner de portaobjetos dedicado a la investigación SLIDEVIEW™ VS200 y el microscopio de fluorescencia de mesa APEXVIEW™ APX100.

Referencias

1. Van Beijnum, H., et al. 2023. "Spatial Transcriptomics Reveals Asymmetric Cellular Responses to Injury in the Regenerating Spiny Mouse (Acomys) Ear." Genome Research 33: 1424–1437.