Десятикратное увеличение способности идентифицировать белки в раковых клетках
Новый метод анализа отдельных клеток, разработанный в Университете Вашингтона, позволяет одновременно определять до 100 биомаркеров — в десять раз больше, чем существующий стандарт. Это открывает новые возможности для диагностики рака и понимания поведения отдельных клеток.
Суть технологии
Метод основан на циклическом использовании квантовых точек — флуоресцентных наночастиц из полупроводникового материала диаметром 2–6 нм, которые светятся разным цветом в зависимости от размера.
Процесс анализа:
- Квантовые точки связывают с антителами, нацеленными на конкретные биомаркеры.
- Раствор вводят в образец ткани и с помощью микроскопа регистрируют флуоресценцию, определяя наличие целевых белков.
- После каждого цикла (анализа ~10 биомаркеров) образец обрабатывают низко-pH жидкостью, которая гасит свечение, "обнуляя" сигнал для следующего раунда тестирования.
- Процедуру повторяют до 10 раз, что позволяет проанализировать в сумме до 100 биомаркеров на одном образце без его деградации.
Значение для науки и медицины
"Белки — это строительные блоки для функции и поведения клетки, но их состав в клетке чрезвычайно сложен. Чтобы понять, что происходит, нужно смотреть на множество индикаторов (биомаркеров)", — пояснил руководитель исследования Сяоху Гао.
Метод особенно важен для онкологии:
- Позволяет анализировать редкие популяции клеток (например, 1% клеток, устойчивых к терапии), которые выглядят так же, как остальные, но имеют другой молекулярный состав.
- Даёт возможность изучать механизмы резистентности и разрабатывать новые подходы к лечению.
Перспективы
Технология относительно недорогая и простая. В перспективе процесс можно автоматизировать: создать камеру для образца, систему микронасосов для подачи реагентов и компьютер для анализа изображений.
"Технология готова. Теперь, когда она разработана, мы готовы к клиническому внедрению, особенно в областях системной биологии, онкологии и патологии", — заявил Гао.
Исследование опубликовано 19 марта в журнале Nature Communications.