Ciclos de manchas con agujeros negros

Tinción y tinción repetida ultrarrápida de muestras de células para el diagnóstico de tumores

27.03.2020 - Estados Unidos

En el tratamiento de los tumores, el microambiente juega un papel importante. A menudo contiene células inmunes que están tan cambiadas que promueven el crecimiento del tumor. En la revista Angewandte Chemie, los científicos han introducido un método por el cual las muestras de células de los tumores y sus alrededores pueden ser cicatrizadas rápidamente (menos de 1 hora) mediante tinción, destinción y luego tinción con anticuerpos fluorescentes, mediante la fijación de un "apagador de agujeros negros" (apagador de fluorescencia) por medio de "química de clic".

© Wiley-VCH

Para combatir un tumor de manera eficaz y precisa, es importante caracterizar específicamente no sólo las células del tumor sino también las de su microambiente, incluidas las células inmunitarias que infiltran el tumor. Hasta ahora, los análisis de estos cambios dinámicos con biopsias y secciones de tejido convencionales podían llevar días o semanas, o no ocurrir en absoluto antes del tratamiento. Un método alternativo es la aspiración con aguja fina, en la que sólo se toman unos pocos miles de células de diferentes partes de un tumor y sus alrededores. Este método tiene pocos riesgos y es más rápido porque no requiere incrustaciones o secciones. Sin embargo, para obtener una estimación representativa de las poblaciones de células inmunes en el microambiente del tumor, se deben realizar muchas tinciones diferentes. Debido a que el número de células es tan pequeño, esto significa que la misma muestra debe ser teñida repetidamente, desteñida y teñida de nuevo. Sin embargo, las células son demasiado delicadas para una tinción convencional y dura, y los procedimientos llevarían demasiado tiempo.

Un equipo encabezado por Jonathan Carlson y Ralph Weissleder del Instituto de Investigación del Hospital General de Massachusetts y de la Escuela de Medicina de Harvard (Boston, MA, USA) ha desarrollado ahora un método cíclico ultrarrápido, altamente eficiente y suave para el perfilado de proteínas multiplexado de células individuales, que permite numerosas tinciones diferentes. En lugar de separar el tinte o blanquearlo, la fluorescencia del tinte se "apaga" simplemente con un apagador de agujero negro. Los apagadores de agujeros negros absorben la energía de un tinte fluorescente en todo el espectro visible y lo convierten en calor en cuanto se acercan lo suficiente. Esto apaga el brillo del tinte.

El método es el siguiente: usando un conector que contiene un grupo trans-ciclooctano, un tinte fluorescente se une a anticuerpos que reconocen específicamente las moléculas marcadoras características de las células. Si el marcador objetivo está en una muestra dada, el anticuerpo se une a ella y se puede detectar la fluorescencia. Luego se agrega el extintor que lleva un grupo de tetracina. Usando este grupo de tetrazina y el trans-cicloocteno, el extintor se puede conectar simplemente haciendo "clic" como si fuera un chasquido (de ahí el término "química de clic" para este tipo de reacción). De este modo, el extintor se acerca al colorante de forma específica para cada lugar y de manera muy rápida y eficiente, apagando inmediatamente su fluorescencia. La rapidez de esta reacción de clic es notable, funcionando en órdenes de magnitud más rápido de lo esperado. La razón de esto puede ser la fuerte interacción entre el tinte fluorescente y el extintor.

El siguiente anticuerpo fluorescente puede ser aplicado inmediatamente después del apagado de la fluorescencia. Los investigadores pudieron teñir doce moléculas marcadoras diferentes en una muestra en una hora. Esto permite caracterizar rápidamente las poblaciones de células inmunes en los tumores para seleccionar los tratamientos más adecuados.

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