_ Noua tehnologie de măsurare a proteinelor funcționale ar putea cercetarea avansată a descoperirii de medicamente

Un nou instrument de cercetare biomedicală care permite oamenilor de știință să măsoare sute de proteine ​​funcționale într-o singură celulă ar putea oferi noi perspective asupra mașinilor celulare. Condus de Jun Wang, profesor asociat de Inginerie Biomedicală la Universitatea Stony Brook, acest test cu microcip - numit tehnologia de etichetare in situ multiplex ciclic cu o singură celulă (CycMIST) - poate ajuta la avansarea în domenii precum diagnosticarea moleculară și descoperirea medicamentelor. Detalii despre metoda de testare ciclică a microcipului sunt publicate în Nature Communications.

În timp ce tehnologiile mai noi de omică unicelulară (de exemplu, genomica, transcriptomica etc.) revoluționează studiul sistemelor biologice și celulare complexe și al oamenilor de știință poate analiza secvențe la nivelul genomului de celule individuale, aceste tehnologii nu se aplică proteinelor, deoarece nu sunt amplificabile ca ADN-urile. Astfel, analiza proteinelor în celule unice nu a ajuns la experimentare la scară largă. Deoarece proteinele reprezintă funcții celulare și biomarkeri pentru tipurile de celule și diagnosticul bolii, este necesară o analiză suplimentară pe o singură celulă.

„Testul CycMIST permite evaluarea cuprinzătoare a funcțiilor celulare și a stării fiziologice prin examinarea de 100 de ori mai mult. tipuri de proteine ​​decât colorarea convențională prin imunofluorescență, care este o trăsătură distinctivă care nu poate fi realizată de nicio altă tehnologie similară”, explică Liwei Yang, autorul principal al studiului și un cercetător postdoctoral în cadrul echipei de cercetare Wang și al Laboratorului de biotehnologie multiplex.

Wang, care este afiliat la Renaissance School of Medicine și Stony Brook Cancer Center, și colegii săi au demonstrat CycMIST prin detectarea a 182 de proteine ​​care includ markeri de suprafață, proteine ​​ale funcției neuronilor, markeri de neurodegenerare, proteine ​​ale căii de semnalizare și factori de transcripție. Ei au folosit un model al bolii Alzheimer (AD) la șoareci pentru a valida tehnologia și metoda.

Prin analizarea celor 182 de proteine ​​cu CycMIST, ei au reușit să efectueze o analiză funcțională a proteinelor care a relevat eterogenitatea profundă a creierului. celule, markeri AD distinși și mecanisme de patogeneză AD identificate.

Cu acest mod detaliat de a dezlega proteinele în modelul AD, echipa sugerează că o astfel de analiză a proteinelor funcționale ar putea fi promițătoare pentru noi ținte de medicamente pentru AD, pentru care nu există încă un tratament eficient. Și oferă un peisaj de potențiale ținte de droguri la nivel celular din analiza proteinei CycMIST.

Autorii cred că CycMIST ar putea avea, de asemenea, un potențial enorm de comercializare.

Ei spun că înainte Acest model de studiu cu CycMIST, cercetătorii au putut măsura și cunoaște doar un vârf de tipuri de proteine ​​dintr-o celulă. Dar această nouă abordare le permite oamenilor de știință să identifice și să cunoască acțiunile fiecărui aspect al unei celule și, prin urmare, pot identifica dacă o celulă este sau nu într-o stare de boală - primul pas într-un mod posibil de a diagnostica boala prin analizarea unui singur celula proteica. Și, în comparație cu abordările standard, cum ar fi citometria în flux, abordarea lor cu CycMIST poate analiza de 10 ori mai multă cantitate de proteine ​​și la nivel de o singură celulă.

Cercetătorii sugerează, de asemenea, că testul ciclic cu microcip este portabil, ieftin, și ar putea fi adaptat oricărui microscop cu fluorescență existent, care sunt motive suplimentare pentru comercializarea acestuia, dacă se dovedește a fi eficient cu experimentele ulterioare.

(Fluierul)