Les maladies dégénératives telles que la maladie d'Alzheimer impliquent souvent des interactions complexes entre plusieurs protéines et d'autres biomolécules. Il est difficile de comprendre ces interactions à l'aide des technologies d'imagerie existantes en raison d'une résolution insuffisante et de l'impossibilité de détecter simultanément de nombreuses protéines différentes.
Dans une récente étude interdisciplinaire, une équipe de recherche dirigée par les professeurs Dae Won Moon et Su-Il In du Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology a développé une approche innovante qui étend les applications de la technique de « spectrométrie de masse des ions secondaires '' à son objectif initial. dans l'industrie des semi-conducteurs dans le domaine de l'imagerie biomédicale. La spectrométrie de masse à ions secondaires permet d'analyser la composition des surfaces et offre une très haute résolution. L'utilisation de cette technologie pour l'image des protéines était impossible – jusqu'à présent.
Dans cette nouvelle approche, différentes nanoparticules d'oxyde métallique sont attachées individuellement à des anticorps qui se lient à des protéines cibles spécifiques. Le spectromètre de masse peut facilement détecter ces nanoparticules même à de faibles doses d'irradiation, ce qui laisse le tissu cellulaire intact et permet de multiples analyses sur les mêmes cellules. Grâce à cette approche, il est théoriquement possible d'analyser simultanément des dizaines de protéines. Cela surpasse largement les approches existantes basées sur la fluorescence, qui permettent l'imagerie simultanée d'environ quatre protéines.
Les chercheurs ont utilisé leur méthode pour comparer la distribution des protéines dans le tissu cérébral de souris saines ou atteintes d'Alzheimer. Ils ont montré que des observations précieuses pouvaient être obtenues en observant les distributions de protéines multiplex dans la section «hippocampe» du cerveau et ont montré comment celles-ci différaient entre les souris saines et les souris malades.
Pour atteindre ces résultats, il a fallu combiner les connaissances de nombreuses disciplines.
Pour moi, un point culminant de ce travail est la collaboration de nombreux chercheurs d'horizons différents, tels que des chimistes, des experts en nanoparticules, des médecins et des biologistes. Ce n'était pas facile et a pris beaucoup de temps, mais c'était excitant de voir les progrès. Nous pouvons maintenant visualiser plusieurs protéines sur des membranes cellulaires avec une résolution spatiale de 300 nanomètres. «
Le professeur Dae Won Moon du Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology
Il s'attend à ce que cette nouvelle approche d'imagerie devienne un outil important pour approfondir notre compréhension des maladies dégénératives. « La technique proposée pourrait être utilisée pour déterminer les premiers stades de la maladie d'Alzheimer, permettant à son tour une détection et un traitement précoces », déclare-t-il avec espoir.
La source:
DGIST (Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology)
Référence de la revue:
Lune, D.V, et al. (2020) Imagerie de protéines multiplex avec spectrométrie de masse d'ions secondaires utilisant des anticorps conjugués à des nanoparticules d'oxyde métallique. Matériaux appliqués et interfaces ACS. doi.org/10.1021/acsami.9b21800.
Publié dans: Histologie et microscopie | Fluorescence
