Голографическая 3D-визуализация отслеживает лизосомальные изменения в живых клетках без химических меток

Итальянские учёные разработали метод количественного наблюдения за лизосомами в живых клетках в трёхмерном формате без применения химических меток. Работа выполнена специалистами Института прикладных наук и интеллектуальных систем Национального исследовательского совета Италии и Института генетики и медицины Telethon, результаты опубликованы в ACS Nano.

Метод основан на голографической томографии в конфигурации проточной цитометрии (HTFC) и позволяет выявлять морфологические и пространственные изменения лизосом в моделях лизосомных болезней накопления, включая болезнь Ниманна–Пика типа C1. Впервые стало возможным измерять такие параметры, как плотность и объём лизосом, и прослеживать, как патологическое накопление молекул влияет на их физические свойства.

Лизосомные болезни накопления — группа из более чем 60 редких генетических заболеваний, связанных с дефектами ферментов или белков в лизосомах. Они поражают различные органы и ткани, особенно центральную нервную систему. Существующие методы диагностики ограничены и не позволяют анализировать функциональное состояние лизосом в живых клетках в реальном времени.

HTFC обеспечивает получение трёхмерных изображений высокого разрешения в условиях, приближённых к клиническим, с использованием суспензии живых клеток. Технология позволяет анализировать тысячи клеток без окрашивания и сложной подготовки, выявлять биомаркеры, отличающие здоровые клетки от поражённых, и оценивать эффективность лекарственной и генной терапии.

В дальнейшем планируется тестировать метод на клетках пациентов, включая фибробласты и клетки крови, а также повысить разрешение для идентификации отдельных лизосом. Это позволит объединить возможности микроскопии высокого разрешения с масштабным статистическим анализом и приблизить технологию к клиническому применению как диагностического и терапевтического инструмента.

Читайте также: