Исследователи Массачусетского Технологического Института представили усовершенствованный метод маркировки белков в неповрежденных тканях: методика разработана для обеспечения равномерного распределения антител по всему органу (или клетке) и была продемонстрирована на различных типах тканей. Изобретенная технология появилась в результате сотрудничества нескольких лабораторий Массачусетского технологического института, связанных с науками о мозге и химической инженерией. Оригинальная исследовательская работа опубликована в журнале Nature Biotechnology (doi: 10.1038/s41587-024-02533-4).
Ученые прорабатывают возможность интеграции этого подхода, чтобы повысить уровень изучения сложных биологических объектов без нарушения естественной архитектуры тканей и клеточных стенок. Исследовательская группа, возглавляемая Квангхуном Чангом, доцентом кафедры химической инженерии и неврологии Массачусетского технологического института, протестировала метод на различных биологических образцах, включая ткани грызунов и человека. Контролируя скорость взаимодействия антитело-антиген и усиливая молекулярную диффузию за счет стохастического электротранспорта, этот процесс позволил добиться равномерного мечения белков за малую долю времени, требуемого традиционными методами. Традиционные подходы, такие как иммуногистохимия, часто не позволяют добиться равномерного распределения белка из-за размера меченых молекул. Антитела, как правило, концентрируются вблизи поверхности, но не могут проникнуть в более глубокие слои, что приводит к неравномерному мечению.
Исследователи продемонстрировали, что их техника CuRVE в сочетании с быстрой электрофоретической маркировкой с помощью аффинного сканирования в гидрогеле (eFLASH) значительно улучшила проникновение антител. Тесты на мозге взрослой мыши показали, что традиционные методы приводили к неравномерной маркировке, в то время как eFLASH обеспечивал равномерное окрашивание всех нейронов. Аналогичный успех был отмечен в тканях других видов, включая образцы мозга человека и тита, а также эмбрионов, легких и сердец мышей.
Ученые предполагают, что CuRVE будет способствовать созданию всеобъемлющего хранилища данных о модели экспрессии белков в различных типах тканей. Это может служить справочником для изучения больных тканей и совершенствования методов диагностики. Исследователи считают, что, улучшая визуализацию белков на клеточном уровне, техника может повысить понимание различных биологических процессов, что может повлиять на будущие медицинские и научные применения.