Внутренние органы можно увидеть без скальпеля и рентгена

Исследователи Нью-Йоркского университета Ешива разработали первый флуоресцирующий белок, позволяющий ученым четко "видеть" внутренние органы живых животных без использования скальпеля и сложных технологий визуализации.

В течение последних 20 лет исследователи использовали для визуализации клеток, а также их органелл и молекул целый спектр окрашенных флуоресцирующих белков, изначально принадлежавших медузам и кораллам. Однако применение флуоресцентных меток для изучения функционирования живого организма было достаточно проблематичным. Дело в том, что содержащийся в эритроцитах крови гемоглобин эффективно поглощает свет с длиной волны, соответствующей голубому, зеленому, красному и другим участкам спектра, используемый для стимуляции стандартных флуоресцирующих белков, а также испускаемый ими в активированном состоянии.

Для решения этой проблемы ученые разработали новый белок, созданный на основе бактериального фитохрома - пигмента, используемого некоторыми видами бактерий для регистрации света. Новый флуоресцирующий белок, получивший название iRFP, поглощает и испускает свет ближней инфракрасной области спектра, под действием которого ткани млекопитающих становятся практически прозрачными.

Новый флуоресцирующий белок, получивший название iRFP, поглощает и испускает свет ближней инфракрасной области спектра, под действием которого ткани млекопитающих становятся практически прозрачными

С помощью метода генной инженерии, а именно - использования частиц аденовируса в качестве носителей генетического материала, они ввели ген, кодирующий новый белок, в клетки мышиной печени. Печень была выбрана в качестве объекта исследования из-за того, что ее визуализация с помощью традиционных методов сильно затруднена большим содержанием крови в этом органе. После внедрения частиц вируса-носителя клетки печени начали синтезировать белок iRFP, что позволило визуализировать ее путем воздействия на животное светом ближней инфракрасной области спектра. (Рис.) При этом флуоресценция начинала проявляться на следующий день после инъекции вируса носителя и достигала пика на пятый день. Результаты дополнительных исследований продемонстрировали безвредность белка iRFP для организма.

БзЮ Разработчики считают, что новый флуоресцентный белок позволит врачам, не прибегая к хирургическим вмешательствам, осуществлять мониторинг роста опухолей для оценки эффективности лечения. Они отмечают, что его использование исключает радиоактивное воздействие, сопровождающее традиционные методы рентгенографии и компьютерной томографии, а также необходимость введения или заглатывания контрастных агентов, повышающих эффективность визуализации внутренних структур организма при проведении магнитно-резонансной томографии.