Nová sonda CenSpark osvětluje centrioly a řasinky v živých buňkách: Klíč k pochopení nemocí od rakoviny po neplodnost

Vědci z École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) vyvinuli průlomovou fluorescenční sondu nazvanou CenSpark.

Vědci z École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) vyvinuli průlomovou fluorescenční sondu nazvanou CenSpark. Tento nástroj poprvé umožňuje vizualizovat centrioly a řasinky uvnitř živých buněk napříč různými druhy, což zásadně mění možnosti výzkumu buněčného dělení, vývoje a imunity.

Centrioly a řasinky jsou mikroskopické struktury klíčové pro řízení pohybu, dělení a komunikace buněk. Centrioly organizují buněčnou architekturu a vedou buněčné dělení, zatímco řasinky fungují jako senzorické a pohyblivé antény. Poruchy v jejich tvorbě nebo funkci jsou spojeny s řadou onemocnění, včetně ciliopatií a rakoviny. Dosud však vědci čelili obtížím při jejich studiu v mnoha živých buňkách kvůli nedostatku přesných zobrazovacích nástrojů. Stávající fluorescenční sondy postrádaly selektivitu potřebnou k rozlišení specializovaných uspořádání mikrotubulů, které definují centrioly a řasinky.

Tým vedený Pierrem Gönczym na EPFL vyvinul CenSpark tak, aby se specificky vázal na uspořádání mikrotubulů jedinečné pro centrioly a řasinky, což umožňuje jejich selektivní značení napříč eukaryotickými systémy. Sonda, jejíž vývoj byl publikován v časopise Nature Chemical Biology, představuje všestranný nástroj, který vědcům umožňuje vizualizovat a sledovat tyto struktury bez nutnosti genetické manipulace. Výzkumníci validovali sondu pomocí pokročilých zobrazovacích technik, včetně superrozlišovací mikroskopie a zobrazování živých buněk, a testovali ji na široké škále biologických systémů, od lidských buněk po jednobuněčné organismy, čímž prokázali její všestrannost a spolehlivost.

CenSpark již pomohl odhalit nové biologické poznatky. Například vědci kvantifikovali dynamiku tvorby primárních řasinek v lidských buňkách, čímž zjistili počáteční rychlou fázi růstu, po níž následuje pomalejší prodlužování až do dosažení stabilní délky. Sondu také použili ke sledování centriolů během imunitní odpovědi. V upravených CAR-T buňkách CenSpark ukázal, jak se centrioly rychle polarizují směrem k rakovinným buňkám na imunologické synapsi, což poskytuje prostředky k získání nových poznatků o imunoterapii rakoviny.

CenSpark poskytuje vědcům dlouho hledaný nástroj k pozorování struktur, které hrají ústřední roli v lidském zdraví a nemocech. Umožněním přesné vizualizace centriolů a řasinek napříč druhy otevírá nové cesty pro výzkum vývojových poruch, rakoviny, neplodnosti a genetických onemocnění známých jako ciliopatie.