Pesquisadores do Albert Einstein College of Medicine e do Salk Institute for Biological Studies desenvolveram uma tecnologia de imagem molecular capaz de revelar proteínas dentro de células vivas com precisão sem precedentes.
O novo método utiliza nanocorpos fluorescentes engenheirados que emitem luz apenas ao se ligarem aos seus alvos. Essa característica elimina o brilho de fundo que comprometia a qualidade das imagens biológicas.
O estudo foi coordenado pelo professor de genética Vladislav Verkhusha, do Albert Einstein College of Medicine, e pelo professor Axel Nimmerjahn, do Salk Institute. Verkhusha explicou que a ativação seletiva do sinal fluorescente ocorre somente na presença do alvo, permitindo observações em tempo real.
Os cientistas criaram as sondas VIS-Fb, que se degradam rapidamente quando não estão ligadas à proteína correta. Essas estruturas se tornam estáveis e altamente luminosas apenas ao se conectarem ao alvo específico.
Esse mecanismo reduz o ruído de fundo em até cem vezes. A abordagem permite visualizar com nitidez a localização e a dinâmica das proteínas em organismos vivos.
As versões das VIS-Fb abrangem todo o espectro visível, do azul ao vermelho distante. Tal capacidade possibilita o rastreamento simultâneo de múltiplas proteínas dentro de uma mesma célula.
A plataforma modular integra mais de vinte proteínas fluorescentes e biossensores em estruturas de nanocorpos. Essa versatilidade permite projetar sondas adaptadas a diferentes objetivos experimentais.
Determinadas variantes podem ser ativadas ou desativadas por luz para controle temporal preciso. A incorporação de biossensores de íons e metabólitos permite medir tanto a localização quanto a atividade funcional das proteínas.
A pós-doutoranda Natalia Barykina, do laboratório de Verkhusha, atuou como primeira autora do artigo. Ela ressaltou que o método identifica populações celulares específicas com base nas proteínas expressas, e não apenas na posição anatômica.
Experimentos em camundongos demonstraram a observação precisa de neurônios e astrócitos no sistema nervoso central. Os pesquisadores acompanharam a atividade durante comportamentos naturais dos animais.
Em embriões de peixe-zebra, a tecnologia capturou transformações rápidas no desenvolvimento inicial. Os testes também revelaram respostas a medicamentos que interferem em vias de sinalização.
Verkhusha considera que a plataforma redefine os limites da microscopia em organismos vivos. O avanço facilita o estudo da comunicação celular, da diferenciação e da progressão de doenças.
O trabalho, intitulado Synthetic multicolor antigen-stabilizable nanobody platform for intersectional labelling and functional imaging, foi publicado na Nature Methods. A inovação representa um marco para pesquisas em neurociência, oncologia e farmacologia.
Leia mais sobre o assunto na phys.org.
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