Tester l'efficacité des biomarqueurs
Des chercheurs ont mis au point une méthode permettant de déterminer la fiabilité du marquage des protéines cibles par microscopie à fluorescence à super-résolution
Les techniques modernes de microscopie permettent d'examiner le fonctionnement interne des cellules dans des détails étonnants. "Nous pouvons désormais observer l'arrangement et l'interaction des protéines individuelles au microscope", explique le professeur Ralf Jungmann, titulaire de la chaire de physique moléculaire de la vie à la LMU et titulaire d'une bourse Max Planck au MPI de biochimie. L'équipe du biophysicien a récemment mis au point la méthode révolutionnaire RESI (Resolution Enhancement by Sequential Imaging). Cette technique peut être utilisée pour améliorer la résolution de la microscopie à fluorescence jusqu'à l'échelle d'Ångström - bien en dessous de la limite de diffraction classique de la lumière. Les molécules marqueurs conjuguées à l'ADN, que les chercheurs attachent précisément aux molécules qu'ils veulent mieux comprendre, sont cruciales à cet égard.
Au microscope, la référence et le marqueur apparaissent comme des points lumineux de couleur différente.
© Joschka Hellmeier & Sebastian Strauss (LMU/MPI)
L'équipe de Jungmann vient de présenter, dans la revue Nature Methods, une technique permettant de quantifier le degré de liaison des molécules de biomarqueurs aux protéines cibles. "C'est absolument crucial si l'on veut faire des déclarations quantitativement fiables", explique le physicien. Si l'on connaît l'efficacité du marquage, il est possible de réaliser une protéomique résolue dans l'espace. Cela permet de découvrir non seulement ce que font les protéines individuelles dans une cellule, mais aussi dans quelle mesure elles sont présentes et comment leur quantité et leur comportement changent dans certaines circonstances. "Mais cela n'est possible que si nous pouvons évaluer l'efficacité du marquage. En effet, seules les protéines marquées émettent des flashs de lumière au microscope et deviennent ainsi visibles.
Fiabilité et polyvalence
La méthode développée par l'équipe de Jungmann permet cette évaluation en ajoutant un biomarqueur de référence aux protéines cibles. Ce marqueur "brille" d'une couleur différente au microscope, de sorte que les protéines marquées avec succès apparaissent en deux couleurs. L'équipe de Jungmann en a fait la démonstration avec la protéine membranaire CD86, entre autres : La référence produit une fluorescence rose, le marqueur réel une fluorescence bleuâtre. Il en résulte un motif composé d'innombrables points lumineux roses et bleus. Là où le marquage n'a pas fonctionné, seule la référence s'allume individuellement. L'efficacité du marquage est calculée à partir du rapport entre les molécules doublement et simplement illuminées.
Cette méthode présente plusieurs avantages par rapport aux méthodes précédentes de détermination de l'efficacité de la liaison : "Elle fonctionne non seulement in vitro, mais aussi in vivo, c'est-à-dire dans le contexte de cellules intactes", explique M. Jungmann. "La technique peut également être appliquée à une variété de molécules cibles, de biomarqueurs et d'échantillons différents et est compatible avec toute une gamme de méthodes de super-résolution. Il est essentiel de disposer d'un moyen fiable et largement applicable pour évaluer l'efficacité des marqueurs afin de garantir une évaluation précise des données et de permettre des comparaisons fiables entre différents liants, conditions de marquage et laboratoires de recherche.
Les auteurs de l'étude sont convaincus que la nouvelle méthode de quantification a ouvert la voie à un élargissement significatif du potentiel de leur méthode de microscopie à super-résolution : "Nous pouvons désormais envisager des applications biomédicales spécifiques dans lesquelles la détection quantitative des protéines et des processus revêt une grande importance", explique M. Jungmann. Il s'agit par exemple de la recherche sur le cancer, où les informations sur les interactions entre les protéines à la surface des cellules et les médicaments avec une résolution moléculaire sont essentielles pour le développement de nouveaux types de médicaments.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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