Consiguen visualizar proteínas en células vivas gracias al anticuerpo Frankenstein

Bautizada como "frankenbody" esta sonda codificada genéticamente cuenta con una función hasta ahora insólita: permite visualizar en tiempo real las proteínas en células vivas

Células de la piel vistas al microscopio

Células de la piel vistas al microscopio

foto: iStock

Células de la piel vistas al microscopio

Los anticuerpos son las biomoléculas que nuestro sistema inmunológico implementa para encontrar, identificar y destruir patógenos invasores. Funcionan al unirse a objetivos específicos llamados epítopos en las superficies de los antígenos del igual manera en que una llave ajusta con su cerradura.

Durante muchas décadas, los científicos han explotado hábilmente este mecanismo de marcado selectivo en anticuerpos naturales para diseñar sondas basadas en anticuerpos que les permiten purificar y estudiar diferentes tipos de proteínas dentro de las células. Esta técnica conocida como "etiquetado de epítopos", consiste en fusionar un epítopo con una proteína de interés y usar anticuerpos marcados con fluorescencia para hacer que esas proteínas sean visibles. Sin embargo, hasta el momento, esta técnica solo era aplicable a células individuales muertas.

"Estamos interesados ​​en los anticuerpos intracelulares porque pueden usarse como reactivos de imagen en una célula viva" apuntan los investigadores

Sin embargo ahora, un equipo interdisciplinar de investigadores de la Universidad del Estado de Colorado y el Instituto de Tecnología de Tokio han añadido una nueva herramienta al arsenal de sondas basadas en anticuerpos, pero que en esta ocasión cuenta con una nueva y prometedora funcionalidad: su sonda codificada genéticamente funciona en células vivas. El trabajo, dirigido por el profesor de CSU Monfort, Tim Stasevich, y el profesor de Tokyo Tech, Hiroshi Kimura, titulado A genetically encoded probe for imaging nascent and mature HA-tagged proteins in vivo se publicaba el pasado 3 de julio en la revista Nature Communications.

Un auténtico Frankenstein celular

Según el autor principal del Ning Zhao, un investigador postdoctoral en el laboratorio de Stasevich que diseñó la mayoría de los experimentos, la nueva sonda basada en anticuerpos se llama cariñosamente "frankenbody". Al igual que coser nuevas extremidades en un cuerpo, los científicos tomaron las regiones de unión de un anticuerpo normal, y las injertaron en un andamio diferente que permanece estable en las células vivas pero conserva la especificidad del anticuerpo.

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"Estamos interesados ​​en los anticuerpos intracelulares porque pueden usarse como reactivos de imagen en una célula viva", declara Stasevich, profesor asistente en el Departamento de Bioquímica y Biología Molecular en el CSU. "No necesitas un marcador como una proteína fluorescente verde, porque en su lugar tienes este anticuerpo fluorescente que se unirá a la proteína que deseas visualizar".

La nueva sonda sería un complemento útil a la proteína fluorescente verde (GFP), una herramienta bioquímica de uso generalizado que implica la fusión genética de un marcador verde luminoso con una proteína de interés y cuyo descubrimiento le valió el premio Nobel de Química en 2008 a sus 3 descubridores. Sin embargo, la GFP está limitada por su tamaño relativamente grande y el tiempo que tarda en emitir fluorescencia; con la nueva sonda de los investigadores de la CSU, el marcador es más pequeño y se vuelve fluorescente más rápido, por lo que por ejemplo el nacimiento de una proteína de interés se puede capturar en tiempo real.

Consiguen visualizar proteínas en células vivas gracias al anticuerpo Frankenstein

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Foto: Ning Zhao

Una herramienta revolucionaria

Las posibilidades de esta nueva herramienta se presentan ilimitadas para los científicos. El laboratorio de Stasevich está particularmente interesado en estudiar la traducción del ARN, y ya planean usar su nuevo sistema para diseñar más fácilmente nuevos experimentos de imágenes de ARN.

Además, en contraste con los anticuerpos tradicionales, que pueden costar a un laboratorio varios cientos de dólares por pedido, sufren variabilidad de lote a lote y son difíciles de ingresar a las células; la nueva sonda del equipo de Stasevich, proporciona una solución de bajo coste para imágenes de traducción de proteínas y ARN.

En el artículo, los científicos demostraron algunas aplicaciones, como el seguimiento de una sola proteína, la imagen de traducción de un solo ARN y la imagen de fluorescencia amplificada en embriones de pez cebra.

Ciencia microscópica en movimiento

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