Новый метод картирования экспрессии генов в глубине тела может отслеживать стволовые клетки и терапию рака
Исследователи Института Вейцмана продемонстрировали возможность наблюдения биологических процессов с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ), чьи радиоволны, в отличие от свечения флуоресцентных белков, не блокируются тканями.
Как сообщается в Nature Biotechnology, учёные разработали метод использования МРТ для одновременного отслеживания экспрессии двух разных генов в двух разных «цветах». Это открывает путь для наблюдения широкого спектра процессов в живом организме в исследованиях и клинике.
Проблема и решение
- Флуоресцентные белки, используемые для визуализации работы генов, бесполезны для наблюдения глубоких процессов, так как ткани поглощают их свечение.
- Стандартная МРТ показывает только структуры, но не активность генов. Ранее адаптированная для этого МРТ могла отслеживать только один ген за раз.
Суть метода
- Две группы клеток генетически модифицировали для экспрессии двух специально сконструированных белков.
- В кровоток ввели смесь двух типов молекулярных зондов, которые накапливаются только в клетках с целевыми белками.
- Каждый зонд выдаёт сигнал на разной частоте МРТ, «подсвечиваясь» на изображении своим цветом (зелёным и розовым).
Эксперимент и потенциал
- Метод успешно протестирован на живых мышах с использованием мощного МРТ-сканера с магнитом около 15 тесла.
- Метод позволяет узнать, «что делает каждая клетка». В будущем его можно развить для одновременной визуализации более двух генов.
- При адаптации для человека метод может неинвазивно отслеживать процессы, например, в клеточной терапии рака, показывая относительное положение опухоли и терапевтических клеток.
«МРТ может однажды использоваться, чтобы заглянуть глубоко в тело на протяжении долгого времени и увидеть, что происходит в тканях, без необходимости извлекать их для изучения под микроскопом. Наш метод — крупный шаг в этом направлении», — говорит руководитель исследования д-р Амнон Бар-Шир.