Tomografia crioelettronica per visualizzare le interazioni tra le cellule

ENGINEERINGNET.BE – Quando le interazioni tra le cellule non vanno bene, possono portare a malattie. Ad esempio, nel cancro metastatico, i processi che assicurano che le cellule tumorali rimangano insieme vengono interrotti, causando la separazione e la diffusione delle cellule in tutto il corpo.

Negli ultimi 10 anni il professor Bert Janssen dell'Università di Utrecht ha utilizzato tutti i tipi di tecniche della biologia strutturale per determinare come si uniscono le proteine ​​sulla superficie cellulare e come formano complessi con altre molecole.

Per raggiungere questo obiettivo è sempre stato necessario purificare le proteine, il che significava che venivano viste al di fuori del loro contesto naturale. Ciò fornisce un quadro incompleto della complessità effettiva.

Janssen: “Quando si hanno due cellule insieme, accadono tutti i tipi di cose che influenzano i processi che studiamo. Quindi è importante tenere conto di questo contesto.”

“In definitiva, vogliamo immaginare le interazioni tra le cellule all'interno dei tessuti e il loro ambiente naturale. Le nuove tecnologie offrono l'opportunità per renderlo possibile.”

Un esempio di ciò è la tomografia crioelettronica, una tecnologia che consente di creare immagini 3D altamente dettagliate di proteine ​​utilizzando campioni congelati e microscopia elettronica.

Janssen utilizza ora un passaggio intermedio: un sistema modello. “Ricreiamo le membrane cellulari e le colleghiamo alle proteine ​​che vogliamo esaminare. Quindi una proteina su una membrana e due proteine ​​sull'altra membrana.”

“Poiché sai esattamente cosa hai aggiunto, sai cosa stai guardando. Questo rende tutto molto più semplice. Le interazioni reali tra le cellule coinvolgono centinaia di proteine, il che rende difficile visualizzare le proteine ​​che vuoi esaminare.”

“Mi occupo principalmente dei processi che sono noti per avere un ruolo nelle malattie, ma non c'è ancora una buona comprensione di come funzionano esattamente questi processi. Se lo sai, puoi intervenire meglio e in modo più efficiente.”

“Ad esempio, due anni fa, utilizzando le conoscenze che ho acquisito 17 anni fa, è arrivato sul mercato un farmaco per il trattamento delle malattie degli occhi e dei disturbi del sangue. Quindi potrebbe volerci del tempo, ma alla fine anche tu darai il tuo contributo.