Des chercheurs ont introduit une méthode avancée pour marquer les protéines dans des tissus intacts, ce qui répond à un défi de longue date dans la recherche biologique. La technique, conçue pour garantir une distribution uniforme des anticorps dans les organes entiers, a été démontrée dans de multiples types de tissus.
Cette approche pourrait améliorer considérablement la précision des études cellulaires en préservant la structure des tissus tout en permettant une détection plus précise des protéines.
Avancée dans le marquage des protéines
Selon une étude publiée dans Nature Biotechnology, la technique, connue sous le nom de redispersion continue à l'équilibre volumétrique (CURVE), a été développée au Massachusetts Institute of Technology (MIT). L'équipe de recherche, dirigée par Kwanghun Chung, professeur agrégé de génie chimique et de neurosciences au MIT, a testé la méthode sur divers échantillons biologiques, y compris des tissus de rongeurs et d'humains.
En contrôlant la vitesse des interactions anticorps-antigène et en améliorant la diffusion moléculaire par électrotransport stochastique, le processus a permis un marquage uniforme des protéines en une fraction du temps requis par les méthodes conventionnelles.
Répondre aux limites des méthodes conventionnelles
Les approches traditionnelles comme l'immunohistochimie ne parviennent souvent pas à obtenir une distribution uniforme des protéines en raison de la taille des molécules de marquage. Les anticorps ont tendance à se concentrer près de la surface tout en ne parvenant pas à pénétrer dans les couches plus profondes, ce qui conduit à un marquage inégal.
Dans une déclaration à MIT News, Chung a comparé le défi à la marinade d'une épaisse tranche de viande, où seules les couches externes absorbent efficacement la marinade. Il a expliqué que la grande taille des molécules de marquage rend la pénétration uniforme extrêmement difficile, nécessitant des temps de traitement prolongés.
Application efficace et évolutive
Les chercheurs ont démontré que leur technique CURVE, combinée à un marquage rapide par électrophorèse utilisant le balayage d'affinité dans l'hydrogel (EFLASH), améliorait considérablement la pénétration des anticorps. Des tests sur un cerveau de souris adulte ont montré que les méthodes conventionnelles entraînaient un marquage inégal, tandis qu'Eflash produisait une coloration uniforme dans tous les neurones. Un succès similaire a été observé dans les tissus d'autres espèces, y compris des échantillons de cerveau humain et de tit, ainsi que des embryons, des poumons et des cœurs de souris.
Comparaison avec le marquage génétique
Comme l'a rapporté The Scientist, l'avantage clé de cette technique par rapport au marquage transgène a été mis en évidence dans l'étude. Alors que les méthodes génétiques reposent sur des marqueurs fluorescents liés à la transcription génique, l'expression des protéines ne correspond pas toujours directement à l'activité génique. Les chercheurs ont constaté des écarts importants en comparant le marquage transgène à EFLASH, soulignant la nécessité d'une détection directe des protéines. Les résultats suggèrent que le marquage génétique seul peut ne pas suffire pour étudier avec précision la distribution des protéines dans les tissus.
Implications futures
Les scientifiques prévoient que CURVE contribuera à la création d'un référentiel complet des schémas d'expression des protéines dans différents types de tissus. Cela pourrait servir de référence pour étudier les tissus malades et affiner les méthodes de diagnostic. Les chercheurs pensent qu'en améliorant la visualisation des protéines au niveau cellulaire, la technique peut améliorer la compréhension de divers processus biologiques, ce qui peut influencer les futures applications médicales et scientifiques.