Ученые разработали новый способ изучения клеток
Новую оптическую метку, позволяющую маркировать индивидуальные клетки, не меняя их геном, разработали ученые Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского (СГУ). По словам исследователей, изобретение позволит наблюдать за их поведением в клеточной популяции практически в любой лаборатории и найдет широкое применение в медицине для лечения деменции, инсультов, болезни Альцгеймера и многих опухолей.
Наблюдение за поведением клеток широко применяется в диагностике и лечении различных болезней. Например, в персонализированной медицине живые клетки забирают из тканей пациента, обрабатывают и возвращают в организм для лечения нейродегенеративных заболеваний (деменции, инсультов, болезней Альцгеймера и Паркинсона), многих опухолей, сообщили ученые университета.
В настоящее время изменения в отдельных клетках или их коллективном поведении отслеживаются с помощью флуоресценции – испускания света определенными химическими структурами под внешним воздействием лампы или лазера.
Сотрудники СГУ имени Н.Г. Чернышевского при участии Сколковского института науки и технологий разработали новую небелковую метку для исследования клеточных процессов. По словам ученых, она не требует вмешательств в геном, лучше сохраняет свои свойства и позволяет проводить исследования практически в любой лаборатории.
Разработанная учеными система позволяет маркировать конкретно выбранные клетки in situ (непосредственно внутри клетки в процессе их жизнедеятельности) и осуществлять долгосрочное отслеживание отдельных меченых клеток в популяции.
В основе предложенной метки лежит краситель родамин Б, который способен необратимо менять свою окраску под воздействием интенсивного лазерного излучения. Сам по себе краситель свободно “прилипает” к клеточной мембране и может сделать светящимися все находящиеся рядом клетки. Для того чтобы он локализовался только на нужных клетках, родамин Б поместили в полимерные микроконтейнеры.
Эта метка является твердой частицей, имеющей физические размеры, позволяющей свободно визуализировать выбранный объект посредством как обычной, так и флуоресцентной микроскопии.
Ученые объяснили, что новая технология является альтернативой существующей биологической метке. Сейчас оптические маркеры разрабатываются путем создания трансгенных клеточных линий и живых организмов, продуцирующих флуоресцентные белки.
Чтобы сделать клетку “светящейся” нужно изменить ее ДНК с помощью плазмиды или вируса, которые позволят клетке вырабатывать специальный “светящийся” белок. Таким образом, каждая дочерняя клетка будет нести в себе участок чужеродной ДНК.
Плазмида или вирус может встроиться в любой участок генома клетки, что может привести к нарушению функций клеток.
В зависимости от строения белковой метки необходимо подбирать подходящие, индивидуальные характеристики лазера для возбуждения светового сигнала молекулы, чтобы он обладал достаточной интенсивностью. Со временем такая метка “выгорает” и ее свечение угасает как за счет процессов деградации, так и из-за клеточного деления.
Источник: ria.ru
