Новая технология визуализации без этикеток позволяет выявить внутренний свет внутри Т-клеток

Т-клетки – это иммунные солдаты на передовой в битве с проникающими патогенами, которые стремятся вызвать болезнь. В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Biomedical Engineering, описывается новый метод визуализации без маркировки, который может отличить активные Т-клетки от тех, которые не на работе.

Этот метод может помочь оценить участие Т-клеток в иммунотерапии для лечения рака или аутоиммунных заболеваний.

«У Т-клеток есть метаболический переключатель, который регулирует их активность», – говорит Мелисса Скала, главный исследователь Института Моргриджа и доцент кафедры биомедицинской инженерии в UW-Madison. У здорового человека большинство Т-клеток находятся в состоянии покоя – они неактивны, но готовы и ждут сигнала, чтобы вступить в активную борьбу с вторгающимся вирусом или бактериями.

«Мы хотели проверить, может ли наша технология визуализации определить разницу между покоящимися Т-клетками и активированными Т-клетками», – говорит Александра Уолш, в прошлом ассистент научного сотрудника в Институте Моргриджа, а ныне доцент кафедры биомедицинской инженерии в Техасском университете A&M.

Большинство методов характеристики Т-клеток основаны на антителах, например проточная цитометрия или иммуногистохимия. Для этого требуется окрашивание антителами или контрастными веществами, процесс, разрушающий клетки.

В качестве альтернативы метод Уолша и Скала обнаруживает автофлуоресценцию молекул внутри клетки, которые естественным образом излучают свет при визуализации с помощью микроскопа в паре с инфракрасным лазером. Этот процесс без меток не повреждает и не меняет поведения клетки. Этот метод может быть адаптирован для изображения клеток в пластине или чашке, образцов тканей или даже для визуализации всего организма in vivo.

«Это супер-роман», – говорит Скала. «Большинство людей не используют эти методы – в иммунологии не так уж много исследований автофлуоресценции».

Чтобы подтвердить свой подход, исследователи взяли образцы крови у здоровых доноров, выделили Т-клетки и измерили аутофлуоресценцию НАД (Ф) Н и ФАД, двух молекул, которые участвуют в клеточном метаболизме.

«Мы поддерживали некоторые Т-клетки в состоянии покоя, а затем добавляли антитела в группу, чтобы активировать их», – говорит Уолш.

Изображения покоящихся клеток по сравнению с активированными клетками выявили различия в метаболической функции, в первую очередь за счет изменения автофлуоресценции НАД (Ф) Н в популяциях активированных Т-клеток. Они также заметили, что активные Т-клетки были немного больше по размеру, чем покоящиеся клетки.

Протокол активации и возможности визуализации будут полезны для производства CAR-T-клеток, используемых в иммунотерапии, говорит Скала. Эти модернизированные Т-клетки часто культивируют совместно с другими клетками, такими как раковые клетки, для проверки их реактивности.

Однако использование дополнительных агрессивных реагентов или меток антител для дальнейшей характеристики Т-клеток является узким местом для производителей CAR-T-клеток. Автофлуоресцентный подход обеспечивает привлекательный способ проведения этих экспериментов путем визуализации одних и тех же клеток в разные моменты времени без повреждения.

«Мы показали, что с помощью нашей техники визуализации можно устранить временные изменения», – говорит Уолш. «Мы смогли увидеть изменения в конечных точках визуализации в течение нескольких минут после добавления активирующих антител».

Уолш добавляет, что было бы трудно увидеть эти динамические изменения с помощью проточной цитометрии, поскольку время, необходимое для окрашивания и инкубации, затрудняет регистрацию нескольких временных точек.

Лаборатория Скала планирует продолжить это направление исследований, чтобы лучше понять, как Т-клетки больного раком могут реагировать на рост опухоли или на лечение иммунотерапией.

«Эти технологии могут рассказать нам кое-что об опухолях или производстве Т-клеток, о которых мы не знали, – добавляет Скала, – потому что раньше у нас не было методов для мониторинга поведения Т-клеток с течением времени.

Хотя этот новый метод имеет много преимуществ по сравнению с традиционными методами, он все же имеет ограничения. Во-первых, автофлуоресцентная визуализация не очень чувствительна.

«Мы не полагаемся на действительно конкретные ярлыки, мы полагаемся на метаболизм клеток» , – говорит Скала. «Это только поможет вам дифференцировать типы клеток».

Кроме того, по словам Уолша, эта техника требует от опытных людей получения микроскопических изображений и анализа данных.

Лаборатория Скала работает над разработкой прототипа, чтобы использовать возможности визуализации их крупномасштабного микроскопа и преобразовать их в систему «размером с коробку».

«Вам не нужно быть специализированным инженером-оптиком, чтобы использовать его», – говорит Скала. «Это то направление, в котором мы пытаемся двигаться. Мы пытаемся сделать его более доступным».

услуги нутрициологаАвтор сайта и статей: Наталья Степанова, нутрициолог-психолог, консультант по питанию и коррекции веса. Подробнее обо мне

Я в соц. сетях: Vk, Instagram.

Рейтинг
Еще статьи нутрициолога:
Adblock
detector