Utilizando un método de imágenes de alta tecnología, un equipo de ingenieros biomédicos de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Washington en St. Louis pudo ver células cancerosas de desarrollo temprano más profundas en el tejido que nunca con la ayuda de unnueva proteína de una bacteria.
Lihong Wang, PhD, el Profesor Distinguido Gene K. Beare de Ingeniería Biomédica en la Escuela de Ingeniería; Junjie Yao, PhD, investigador postdoctoral en el laboratorio de Wang, y un equipo de ingenieros descubrieron que modificando genéticamente las células cancerosas del glioblastoma para expresarLa proteína BphP1, derivada de la bacteria rhodopsuedomonas palustris, podían ver claramente decenas a cientos de células cancerosas vivas de hasta 1 centímetro de tejido mediante tomografía fotoacústica.
El trabajo, publicado el 9 de noviembre en publicación avanzada en línea de Métodos de la naturaleza , es el primero en combinar tomografía fotoacústica de alta resolución y penetración profunda con un fitocromo bacteriano no fluorescente reversiblemente conmutable.
"La codificación genética de la proteína nos permite obtener imágenes y rastrear procesos biológicos específicos en el tejido profundo", dice Wang. "La propiedad de conmutación óptica de la proteína permite una nueva capacidad de imagen".
La proteína BphP1 tiene la capacidad de detectar diferentes tipos de luz y cambiar sus propiedades de absorción en consecuencia. Esta característica permite a los investigadores tomar dos imágenes de tejido canceroso utilizando los dos tipos de luz, en este caso, rojo o infrarrojo cercanoluz - y compárelos para obtener una imagen altamente sensible y de alta resolución de las células cancerosas.
Utilizando dos formas de realización de la tomografía fotoacústica, ambas desarrolladas en el laboratorio de Wang, que usan una combinación de luz y sonido para observar intensamente los tejidos a diferentes escalas de longitud, los investigadores primero iluminaron la proteína expresada en el tejido canceroso conluz infrarroja, haciendo que cambie su absorción. Luego, iluminaron el tejido con luz roja, esencialmente "activando el interruptor" de la proteína para que vuelva a su estado original. Cuando restan la segunda imagen de la primera,la señal de sangre y otros "antecedentes" no deseados en la imagen se eliminan, para que las células cancerosas y sus metástasis sean claramente visibles.
"Esta técnica es extremadamente útil para la obtención de imágenes del cáncer", dice Yao. "Cuando observamos por primera vez el cáncer en etapa inicial, el tejido canceroso no difiere mucho del fondo, tejido sano. Debido a que la sangre abundante da señales fuertes, ellas células cancerosas no se destacan. Ahora, con esta nueva tecnología, podemos ver células cancerosas en un pequeño trozo de tejido cuando el cáncer es pequeño ".
Anteriormente, dice Yao, el equipo solo pudo ver cáncer en etapa relativamente tardía en el tejido debido a la señal de fondo muy fuerte de la sangre que eclipsa las células cancerosas. Eso los obligó a esperar hasta que el tumor creciera lo suficiente como para acumular suficientes célulasser visible
Yao dice que la nueva tecnología es prometedora para futuros estudios de cáncer, así como para estudios de tejido cardíaco e inmunoterapia para el cáncer.
"Esta tecnología proporciona una nueva herramienta prometedora para los biólogos para obtener imágenes profundas de cáncer de alta resolución con especificidad genética, así como para la detección de drogas en tejidos vivos", dice Wang.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Washington en St. Louis . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :