Los investigadores han introducido un método avanzado para etiquetar proteínas en tejidos intactos, abordando un desafío de larga data en la investigación biológica. La técnica, diseñada para garantizar una distribución uniforme de anticuerpos en órganos enteros, se ha demostrado en múltiples tipos de tejidos.
Este enfoque podría mejorar significativamente la precisión de los estudios celulares al preservar la estructura del tejido mientras que permite una detección de proteínas más precisa.
Avance en el etiquetado de proteínas
Según un estudio publicado en Nature Biotechnology, la técnica, conocida como redispersión continua del equilibrio volumétrico (CURVE), se desarrolló en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). El equipo de investigación, dirigido por Kwanghun Chung, profesor asociado de ingeniería química y neurociencia en el MIT, probó el método en varias muestras biológicas, incluidos los tejidos de roedores y humanos.
Al controlar la velocidad de las interacciones anticuerpos-antígeno y mejorar la difusión molecular a través del electrotransporte estocástico, el proceso permitió el marcado de proteínas uniformes en una fracción del tiempo requerido por los métodos convencionales.
Abordar las limitaciones de los métodos convencionales
Los enfoques tradicionales como la inmunohistoquímica a menudo no logran la distribución uniforme de proteínas debido al tamaño de las moléculas de marcado. Los anticuerpos tienden a concentrarse cerca de la superficie mientras no pueden penetrar en capas más profundas, lo que lleva a un etiquetado desigual.
En declaraciones a MIT News, Chung comparó el desafío de marinar un corte grueso de carne, donde solo las capas externas absorben la marinada de manera efectiva. Explicó que el gran tamaño de las moléculas de etiquetado hace que la penetración uniforme sea extremadamente difícil, lo que requiere tiempos de procesamiento prolongados.
Aplicación eficiente y escalable
Los investigadores demostraron que su técnica de CURVE, combinada con el marcado electroforético-rápido utilizando barrido de afinidad en hidrogel (EFLASH), mejoró significativamente la penetración de anticuerpos. Las pruebas en un cerebro de ratón adulto mostraron que los métodos convencionales dieron como resultado un etiquetado desigual, mientras que Eflash produjo tinción uniforme en todas las neuronas. Se observó un éxito similar en los tejidos de otras especies, incluidas las muestras de tití y cerebro humano, así como embriones, pulmones y corazones de ratones.
Comparación con el etiquetado genético
Como reportado por The Scientist, la ventaja clave de esta técnica sobre el etiquetado transgénico se destacó en el estudio. Si bien los métodos genéticos se basan en marcadores fluorescentes vinculados a la transcripción génica, la expresión de proteínas no siempre se correlaciona directamente con la actividad génica. Los investigadores encontraron discrepancias significativas al comparar el etiquetado transgénico con EFLASH, enfatizando la necesidad de detección directa de proteínas. Los hallazgos sugieren que el marcado genético solo puede no ser suficiente para estudiar con precisión la distribución de proteínas en los tejidos.
Implicaciones futuras
Los científicos anticipan que la CURVE contribuirá a la creación de un repositorio integral de patrones de expresión de proteínas en diferentes tipos de tejidos. Esto podría servir como referencia para estudiar tejidos enfermos y refinar métodos de diagnóstico. Los investigadores creen que al mejorar la visualización de proteínas a nivel celular, la técnica puede mejorar la comprensión de varios procesos biológicos, lo que puede influir en futuras aplicaciones médicas y científicas.