_ Testarea cât de bine funcționează biomarkerii: Noua metodă de microscopie cu fluorescență poate îmbunătăți rezoluția până la scara Ångström

Cercetătorii LMU au dezvoltat o metodă pentru a determina cât de fiabil pot fi etichetate proteinele țintă folosind microscopia cu fluorescență de super-rezoluție.

Microscopia modernă. tehnicile fac posibilă examinarea funcționării interioare a celulelor în detaliu uimitor. „Putem observa acum aranjarea și interacțiunea proteinelor individuale la microscop”, spune profesorul Ralf Jungmann, Catedra de Fizică Moleculară a Vieții la LMU și Max Planck Fellow la MPI de Biochimie.

Echipa biofizicianului. a dezvoltat recent metoda revoluționară RESI (Resolution Enhancement by Sequential Imaging). Această tehnică poate fi utilizată pentru a îmbunătăți rezoluția microscopiei cu fluorescență până la scara Ångström - mult sub limita clasică de difracție a luminii. Moleculele marker conjugate cu ADN, pe care cercetătorii le atașează exact moleculelor pe care doresc să le înțeleagă mai bine, sunt cruciale pentru aceasta.

Echipa lui Jungmann a prezentat acum o tehnică în revista Nature Methods care poate fi folosită pentru a cuantifica cât de bine se leagă moleculele biomarker de proteinele țintă. „Acest lucru este absolut esențial dacă doriți să faceți declarații de încredere cantitativ”, explică fizicianul.

Dacă cunoașteți eficiența etichetării, puteți efectua proteomica rezolvată spațial în acest fel. Acest lucru vă permite să aflați nu numai ce fac proteinele individuale într-o celulă, ci și în ce măsură sunt prezente și cum se schimbă cantitatea și comportamentul lor în anumite circumstanțe. „Dar acest lucru este posibil numai dacă putem evalua cât de bine a funcționat etichetarea”. Acest lucru se datorează faptului că numai proteinele marcate emit fulgerări de lumină sub microscop și astfel devin vizibile.

Metoda dezvoltată de echipa lui Jungmann face posibilă această evaluare prin adăugarea unui biomarker de referință la proteinele țintă. Acest marker „luminează” într-o culoare diferită în timpul microscopiei, astfel încât proteinele marcate cu succes apar în două culori.

Echipa lui Jungmann a demonstrat acest lucru folosind, printre altele, proteina de membrană CD86: referința produce o fluorescență roz, markerul real este unul albăstrui. Acest lucru creează un model de nenumărate puncte de lumină roz și albastre. Acolo unde marcajul nu a funcționat, doar referința se aprinde individual. Eficiența de marcare este calculată din raportul dintre moleculele duble și simple iluminate.

Metoda oferă mai multe avantaje în comparație cu metodele anterioare pentru determinarea eficienței de legare, „Funcționează nu numai in vitro, ci și in vivo, adică. în contextul celulelor intacte”, explică Jungmann. „Tehnica poate fi, de asemenea, aplicată la o varietate de molecule țintă, biomarkeri și eșantioane diferite și este compatibilă cu o gamă întreagă de metode de super-rezoluție.”

Un mijloc de încredere și aplicabil pe scară largă de evaluare a eficienței markerului. este crucială pentru a asigura o evaluare exactă a datelor și pentru a permite comparații fiabile între diferiți lianți, condiții de etichetare și laboratoare de cercetare.

Autorii studiului sunt siguri că noua metodă de cuantificare a deschis calea pentru extinderea semnificativă a potențialului a metodei lor de microscop cu super-rezoluție, „Acum putem lua în considerare și aplicații biomedicale specifice în care detectarea cantitativă a proteinelor și proceselor este de mare importanță”, spune Jungmann.

Aceasta include cercetarea cancerului, de exemplu, unde informațiile despre interacțiunile dintre proteinele de pe suprafața celulei și medicamentele cu rezoluție moleculară sunt esențiale pentru dezvoltarea de noi tipuri de medicamente.

(Fluierul)