Cercetătorii de la ANU descoperă rețelele celulare ascunse pentru a înțelege mai bine bolile
O nouă tehnică de nanoscopie dezvoltată la Universitatea Națională Australiană (ANU) a dezvăluit rețelele ascunse utilizate pentru comunicarea între celule, deschizând noi căi de a înțelege bolile umane.
Publicată în Nature Communications, această descoperire permite cercetătorilor să observe cum interacționează celulele vii cu mediul înconjurător pe parcursul mai multor zile, revelând comportamente tridimensionale care erau anterior invizibile pentru microscopurile convenționale.
„Folosind imagistica delicată, fără etichete, putem în sfârșit să asistăm la viața dinamică secretă a celulelor în timp real și în 3D”, a declarat Dr. Steve Lee, Studiu Investigator Senior, John Curtin School of Medical Research (JCSMR), Universitatea Națională Australiană.
Dr. Lee a adăugat: „Tehnica permite descoperiri mai rapide și mai precise în modul în care înțelegem și tratăm bolile umane la scară nanometrică.”
Echipa a utilizat noua metodă, RO-iSCAT, pentru a observa extensii subțiri, asemănătoare firului, de la celule. Pe parcursul zilelor de imagistică continuă, aceste structuri au fost observate cum se extind, se retrag și se reconectează, formând rețele complicate care transferă mesaje biochimice către celulele vecine.
Junyu Liu, autor principal și cercetător doctorand, a contribuit la dezvoltarea acestei tehnici de nanoscopie prin rotirea unghiului de iluminare a probei și combinarea imaginilor la diferite înălțimi. „Sub iluminarea rotativă, zgomotul de fond este eliminat, revelând diverse structuri celulare nanometrice în trei dimensiuni”, a spus Liu.
Echipa a început să experimenteze cu tehnica de urmărire tridimensională pentru a măsura extensiile celulare, care sunt esențiale pentru aproape toate semnalele, comunicarea și mișcarea celulară.
„Tehnica noastră amplifică un semnal de lumină aproape nedetectabil care se reflectă de pe celulele vii de zece ori în timp real”, a afirmat Dr. Lee.
„Este incredibil că această tehnică nu necesită utilizarea coloranților chimici sau ‘etichete’, care sunt omniprezente în nanoscopie, dar pot fi toxice pentru celulele studiate din cauza fototoxicității.”
Imaginile din cadrul cercetării au arătat că aceste conexiuni nu sunt la fel de statice precum se credea anterior. Într-o mișcare foarte dinamică, structurile se răsucesc una în jurul celeilalte înainte de a forma un pod stabil.
Dr. Daniel Lim, un om de știință senior în domeniul imagisticii din echipă, a folosit rapid noua capacitate pentru a investiga diferite tipuri de celule de la cercetătorii de la Garvan Institute of Medical Research și din cadrul JCSMR. Aceasta a inclus studierea modului în care celulele canceroase pancreatice și celulele vasculare umane formează multiple ‘poduri strânse’ cu celulele de țesut conjunctiv din jur. Se consideră că aceste interacțiuni ajută tumorile să crească și să reziste la tratamente, modelând mediul local sau ajutând la formarea de noi celule sanguine.
Aceeași abordare ar putea ajuta și oamenii de știință să înțeleagă cum virușii se mișcă între celule, deoarece unele dintre acestea se consideră că se răspândesc prin aceste poduri celulare.
„Acum avem instrumentul pentru a înțelege mai bine aceste interacțiuni la scară nanometrică în cadrul populațiilor celulare mai mari”, a spus Dr. Lim.
„Acest lucru ar putea să ne ajute să învățăm cum să blocăm căi specifice pentru a trata bolile sau pentru a livra terapii medicamentoase mai precis.”
