HomeTechnologyO nouă tehnică de imagistică celulară care ne-ar putea ajuta să deblocăm...

O nouă tehnică de imagistică celulară care ne-ar putea ajuta să deblocăm cancerul

Această nouă metodă de imagistică celulară ar putea, de asemenea, să ne stimuleze cunoștințele despre creștere, îmbătrânire și formare a memoriei.

O echipă de cercetători MIT a dezvăluit o nouă tehnică de imagistică care promite să revoluționeze studiul celulelor vii.

Privirea în interiorul celulelor a permis oamenilor de știință să observe funcțiile moleculei celulare și să analizeze funcționarea acestora.

De la apariția primei utilizări a proteinei fluorescente verzi (GFP) pentru imagistica în anii ’90, au fost folosite câteva proteine ​​fluorescente care strălucesc în alte culori.

Cu toate acestea, aceste tehnici convenționale de imagistică sunt împiedicate de capacitatea lor limitată de a capta doar o mână de molecule în interiorul celulei la un moment dat.

Noua cercetare, condusa de Edward Boyden şi Y. Eva Tan Profesor în Neurotehnologie, sparge aceasta limitare, oferind capacitatea de a observa pana la sapte molecule diferite simultan. Acest lucru ar putea deschide ușa către o înțelegere mai profundă a funcțiilor celulare, a îmbătrânirii și a bolilor.

Cheia acestei descoperiri constă în folosirea moleculelor fluorescente verzi și roșii care pâlpâie și se sting în ritmuri diferite. Folosind algoritmi de calcul după imagistica unei celule în secunde, minute sau ore, cercetătorii au reușit să extragă și să urmărească cantitatea fiecărei proteine ​​țintă pe măsură ce se modifică în timp.

„În mod ideal, ați putea urmări semnalele dintr-o celulă în timp ce acestea fluctuează și apoi ați putea înțelege cum se leagă între ele”, a explicat Profesorul Boyden într-un comunicat de presă.

Problema este că nu poți urmări foarte multe lucruri în același timp” a adăugat el.

Această nouă tehnică depășește această limitare, oferind o simfonie de semnale fluorescente într-o singură celulă.

În 2020, laboratorul lui Boyden a făcut deja primi pași prin dezvoltarea multiplexării spațiale, permițând imagistica simultană a până la cinci molecule diferite. Cu toate acestea, studiul actual adoptă o abordare diferită, introducând în schimb „fluorofori comutabili”.

Fluoroforele comutabile sunt proteine ​​fluorescente care se aprind și se opresc la rate specifice. Această versatilitate permite observarea mai multor molecule fără a se baza pe locația lor fizică, deschizând calea pentru o înțelegere mai cuprinzătoare a activităților celulare.

Cercetătorii au folosit o tehnică matematică cunoscută sub denumirea de neamestecare liniară pentru a analiza semnalele de la fluoroforii comutabili, la fel cum urechea umană folosește transformările Fourier pentru a discerne diferite tonuri în muzică.

Odată analizați, cercetătorii pot vizualiza prezența și locația fiecărei molecule marcate fluorescent pe parcursul perioadei de imagistică, totul cu simplitatea unui microscop cu lumină standard.

Pentru a demonstra eficacitatea abordării lor, echipa a etichetat șase molecule diferite implicate în ciclul diviziunii celulare în celulele de mamifere. Acest lucru le-a permis să identifice modele ale nivelurilor de enzime, oferind perspective asupra modului în care celulele progresează prin ciclul celular.

Versatilitatea tehnicii a fost demonstrată în continuare prin etichetarea altor kinaze, structuri celulare și organite, extinzându-și aplicabilitatea de la celulele de mamifere crescute în laborator la creierul larvelor de pește zebra.

Această nouă tehnică de imagistică ne poate revoluționa înțelegerea diferitelor fenomene biologice, inclusiv creșterea, îmbătrânirea, cancerul, neurodegenerarea și formarea memoriei.

Oamenii de știință pot explora comportamentul celular observând modul în care celulele răspund la inputuri precum nutrienți, factorii sistemului imunitar, hormoni sau neurotransmițători. Mai mult, ar putea fi esențial în studierea răspunsurilor la schimbările în expresia genelor sau mutațiile genetice.

Profesorul Boyden lucrează acum activ la extinderea repertoriului de fluorofori comutabili, cu scopul de a îmbunătăți gama de semnale care pot fi studiate în interiorul unei celule. Scopul lor este să adapteze acest sistem de ultimă oră pentru a fi utilizat în modelele de mouse.

Rezultatele cercetării au fost publicate în revista Cell.

 

Articol de Răzvan Lupu

ARTICOLE RECOMANDATE

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Articole populare

Comentarii recente