Les chercheurs utilisent un pigment naturel pour cribler la viabilité cellulaire

Revue par Emily Henderson, B.Sc.25 sept 2020

Réalisation d'études in vitro – un terme latin qui signifie littéralement «dans le verre» – est essentiel dans les domaines de la médecine et de la biologie.

Travailler avec in vitro Les cultures sont un moyen relativement rentable et facilement reproductible de mieux comprendre les interactions entre les cellules ou les micro-organismes et des composés chimiques spécifiques, tels que les médicaments, les nutriments et les toxines.

Cependant, pour évaluer correctement la toxicité d'un composé, un moyen fiable et efficace de distinguer les cellules vivantes des cellules tuées en raison de la toxicité est nécessaire.

Les chercheurs ont élucidé plusieurs méthodes pour distinguer les cellules vivantes et mortes, et une approche populaire est le « test d'exclusion de colorant (DET) » utilisant des colorants synthétiques. Dans le DET conventionnel, un colorant tel que le bleu trypan ou le bleu de méthylène pénètre et colore sélectivement les cellules mortes, les distinguant des cellules vivantes.

Cela semble assez simple, mais ces colorants synthétiques sont également connus pour endommager les cellules vivantes dans la culture. Cela les rend inutilisables pour des études à long terme avec une seule culture.

Heureusement, comme décrit dans leur étude publiée dans MDPI Biology, une équipe de scientifiques de l'Université des sciences de Tokyo, Japon Japan comprenant le professeur adjoint Ryoma Tagawa, le professeur Yoshikazu Higami, le professeur Eiji Tokunaga et le professeur assistant Kyohei Yamashita ― a récemment découvert une alternative au DET avec des colorants synthétiques: DET à l'aide d'un pigment naturel à base de Monascus purpureus (MP), une espèce de moisissure traditionnellement utilisée en Asie pour la production d'aliments fermentés.

Selon le Dr Yamashita, auteur principal de cette étude et de deux autres études sur la MP, sa découverte en tant qu'outil pour distinguer les cellules mortes était un cas de hasard.

Le Dr Yamashita et un collègue travaillaient aux côtés du Dr Koji Yamada et du Dr Kengo Suzuki de euglena Co., Ltd.pour trouver des moyens efficaces de cultiver Euglena gracilis, un type d'algue unicellulaire, dans les aliments, lorsqu'ils sont tombés sur l'utilité du MP et d'un autre colorant naturel appelé pigment anthocyanique pour étudier la santé cellulaire au fil du temps.

Les résultats de leur étude sont publiés dans PeerJ dans le premier rapport au monde sur l'application de pigments alimentaires naturels dans les tests de viabilité cellulaire.

Le Dr Yamashita a ensuite dirigé une autre étude démontrant l'applicabilité de la MP dans le DET pour une autre espèce d'organisme unicellulaire avec une structure très différente, Paramécie.

Dans leur étude la plus récente, celle publiée dans MDPI Biology, le Dr Yamashita et ses collègues ont prouvé que la MP peut être utilisée pour vérifier la viabilité des cellules cancéreuses du sein. Ils ont constaté que, contrairement au bleu trypan, le MP n'endommage pas les cellules vivantes et est robuste contre un médicament de chimiothérapie typique, le cisplatine. De plus, MP n'a pris que dix minutes pour colorer les cellules mortes et coûte un dixième de ce que fait le bleu trypan.

Compte tenu de tout cela, le Dr Yamashita fait remarquer:

Le pigment naturel proposé permet le suivi à long terme de la vie et de la mort des cellules, ce qui peut apporter des améliorations dans l'efficacité de la production de biomasse, la recherche fondamentale sur les mécanismes métaboliques et la recherche appliquée dans des domaines tels que la sélection. « 

Kyohei Yamashita, auteur principal de l'étude et Maître assistant, Université des sciences de Tokyo

En plus de son utilisation comme réactif pour surveiller la vie et la mort des cellules, le Dr Yamashita note que le pigment est également nutritif pour les cellules vivantes et possède des caractéristiques antioxydantes, ce qui est utile pour augmenter l'efficacité de la culture et effectuer un contrôle de qualité dans l'industrie alimentaire, où une fermentation sûre est essentielle. Il est également sans danger pour les humains et l'environnement.

Cette applicabilité de MP à des types complètement différents de cellules – cancer du sein, Euglena, et Paramécie– a rendu le Dr Yamashita très optimiste quant à son potentiel.

Il déclare: «Notre pigment naturel pourrait être l'outil qui ouvre de nouveaux champs de recherche impliquant la détermination des causes de la mort des cellules. De plus, les pigments naturels sont très susceptibles d'avoir des propriétés utiles qui n'ont pas encore été trouvées, et il y a beaucoup de place pour l'exploration. « 

Il y a certainement un avenir brillant et coloré à venir pour ce colorant naturel prometteur!