Investigadores del Instituto de Ciencias Aplicadas y Sistemas Inteligentes del Consejo Nacional de Investigación de Italia (ISASI-CNR) en colaboración con el Instituto de Genética y Medicina Telethon (TIGEM) han introducido una técnica innovadora para observar los lisosomas en la vida. Este enfoque hace posible las imágenes cuantitativas, tridimensionales y sin etiquetas, de modo que un progreso importante se marca al estudiar las enfermedades de almacenamiento lisosómicas (LSD), en particular el tipo Niemann-Pick Type C1 (NPC1).
Los hallazgos de este estudio, publicado recientemente en ACS Nano, subrayan el potencial de la citometría de flujo tomográfico holográfico (HTFC) como una herramienta crucial para distinguir los cambios morfológicos y espaciales en los lisosomas. Estos orgánulos juegan un papel crucial en la salud celular y los cambios en su estructura pueden conducir a serios problemas de salud.
El investigador jefe Diego Medina Van Tigem expresó optimismo sobre las implicaciones de la tecnología. “This innovative approach could cause a revolution in the study of lysosomal storage disorders. For the first time we can measure biophysical parameters of lysosomes – such as density and volume – and see how pathological accumulation of molecules changes their physical properties. These parameters can be used to use disease, and therapy, and therapy, and therapy, and therapy, and therapy, and therapy, and to do this parametess, and therapy, and Terapia y sesión de terapia, y sesión de terapia «, ha sido agregado.
Las enfermedades de almacenamiento lisosomal representan un grupo de más de 60 trastornos genéticos raros que surgen de defectos enzimáticos o proteicos que influyen en la función lisosómica. Las consecuencias son graves, especialmente para el sistema nervioso central. Las técnicas de diagnóstico y monitoreo tradicionales para estos trastornos se ven obstaculizadas por la falta de ayudas efectivas para el análisis funcional de los lisosomas en las células vivas en tiempo real.
La tecnología HTFC se destaca porque la formación de imágenes 3D sin etiquetas con alta resolución ofrece contextos clínicamente relevantes, en particular dentro de las células vivas suspendidas, en contraste con las células adhesivas tradicionales. Daniele Pirone, la primera autora e investigadora de ISASI-CNR, señaló: «Por primera vez, esta tecnología nos permite obtener información cuantitativa y tridimensional en células suspendidas de modelos tipo C de Niemann-Pick. Este contexto está mucho más cerca de la realidad clínica».
Mediante el uso de HTFC, el equipo de investigación analizó miles de células vivas de la suspensión, de modo que los tomogramas 3D con alto contenido se generaron sobre la base de la ruptura de los datos del índice sin necesidad de coloración o preparación extensa. Los científicos lograron identificar biomarcadores 3D morfométricos que pueden distinguir de manera confiable las células sanas de las que se deben a enfermedades, al tiempo que mantienen los efectos de los tratamientos farmacológicos y genéticos.
Pasquale Memmolo y Lisa Miccio, ambos investigadores de alto rango de ISASI-CNR, notaron la capacidad del método de medir la morfología lisosómica y los cambios de posicionamiento, lo que sugiere el potencial de nuevos biomarcadores para LSD.
Mirando hacia el futuro, los investigadores planean validar la tecnología HTFC con la ayuda de las células derivadas de los pacientes, incluidos los fibroblastos y las células sanguíneas. Su objetivo es mejorar la resolución espacial para lograr la identificación de un lisosoma, que integra los beneficios de la microscopía de alta resolución con análisis estadístico a gran escala.
Pietro Ferraro, director de investigación e investigador principal de ISASI-CNR, enfatizó la importancia de integrar la citometría holográfica en los esfuerzos de investigación traslacional. Dijo: «HTFC tiene un enorme potencial como instrumento de detección de diagnóstico y terapéutico y nuestros resultados nos alientan a continuar con la validación de las células del paciente». Este desarrollo progresivo significa un progreso potencial tanto en el concepto como en el tratamiento de las enfermedades de almacenamiento lisosomal.
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