O nouă tehnologie dezvăluie dinamica proteinelor la nivelul celulelor individuale

Proteinele joacă un rol esențial în aproape toate procesele bolilor și ale vieții. Ele sunt pilonii fundamentali ai existenței, facilitând comunicarea între celule și asigurând funcționarea corectă a sistemelor biologice.
Un nou studiu realizat de cercetători de la University of Copenhagen scoate în evidență cum cercetarea proteinelor ar putea revoluționa multiple domenii din biologie și medicină. Publicat în Cell, studiul a fost condus de oamenii de știință de la Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research.

"Sperăm ca rezultatele noastre să ajute la explorarea modului în care medicamentele influențează turnover-ul proteinelor și să contribuie la dezvoltarea unor tratamente mai bune. Cercetarea noastră ar putea dezvălui, de asemenea, cum se modifică stabilitatea proteinelor odată cu înaintarea în vârstă și cum am putea promova îmbătrânirea sănătoasă," declară profesorul Jesper Velgaard Olsen.

Despre tehnologia SC-pSILAC

Echipa a dezvoltat o tehnologie de vârf numită SC-pSILAC, care permite analizarea și cuantificarea proteinelor la nivelul celulelor individuale cu o profunzime fără precedent. Această metodă inovatoare:

• Permite măsurarea producției și degradării proteinelor în celule individuale (turnover proteic).

• Oferă informații despre cantitatea și dinamica proteinelor din fiecare celulă.

• Are implicații semnificative în cercetarea cancerului, dezvoltarea medicamentelor și medicina personalizată.

Impactul asupra cercetării cancerului

Până acum, nu se cunoștea exact câte proteine există într-o celulă umană, iar metodele tradiționale nu puteau distinge între celulele care se divid și cele care nu se divid.

SC-pSILAC aduce o schimbare majoră:

• Poate diferenția celulele canceroase care se divid rapid, țintite de chimioterapie, de cele care nu se divid și care evadează tratamentul.

• Permite identificarea celulelor rezistente la terapie, ceea ce ar putea duce la dezvoltarea unor tratamente mai eficiente.

"Putem acum observa că celulele care nu se divid rămân metabolic active și continuă să influențeze mediul lor, un aspect imposibil de detectat anterior," explică Olsen.

În plus, cercetătorii au examinat modul în care medicamente specifice, cum ar fi bortezomibul (utilizat în tratarea cancerului), afectează turnover-ul proteic în celulele individuale. Rezultatele au relevat proteine și procese biologice influențate anterior necunoscute.

Perspective viitoare

Noua metodă reprezintă un pas uriaș pentru cercetarea proteinelor.

"În domeniul nostru, am lucrat ani de zile pentru a analiza proteinele în celule. Abia recent progresul tehnologic ne-a permis să o facem la nivel de celulă unică," afirmă Olsen.

Prin această inovație, oamenii de știință au acum o înțelegere mult mai detaliată a modului în care proteinele funcționează la nivel molecular. Această cunoaștere ar putea conduce la îmbunătățirea diagnosticării bolilor și la dezvoltarea unor noi strategii de tratament.