Група вчених під керівництвом професора В. Верхуші створила білок, який дозволяє побачити внутрішні органи живих ссавців.
Дослідники з медичного коледжу Альберта Ейнштейна Владислав Верхуша і Григорій Філонов (Університет Єшіва, Нью-Йорк) вперше створили флуоресцентний білок, який дозволяє вченим побачити внутрішні органи живих ссавців, не використовуючи ні скальпель, ні випромінювання, ні інші методи, пов'язані з побічними ефектами і ризиками. Результати дослідження опубліковані в онлайновому випуску Nature Biotechnology від 17 липня.
Останні 20 років вчені активно використовують кольорові флуоресцентні білки медуз і коралів для візуалізації молекул, клітин і органелл. Однак зображень працюючих органів живих ссавців отримати цим методом поки не вдавалося, тому що гемоглобін крові ссавців ефективно поглинає як випромінювання блакитного, зеленого, червоного та інших спектрів, яким традиційно стимулюють флуоресцентні білки, так і будь-яке випромінювання, яке випускають самі білки.
Щоб подолати це обмеження, в лабораторії професора Владислава Верхуші, провідного автора дослідження, синтетичний флуоресцентний білок створили на основі фітохрому - світлочутливого пігменту, який, зокрема, міститься в деяких видах бактерій, дозволяючи їм розпізнавати джерело світла. Цей новий білок на основі фітохрому (названий iRFP- infrared fluorescent protein) здатний як поглинати, так і випускати випромінювання в ближній інфрачервоній частині спектра, для якого тканини ссавців майже прозорі. Для експерименту в геном миші ввели фрагменти аденовірусу, що містять ген iRFP. Досягнувши печінки, генна «посилка» вбудувалася в ДНК, почалася експресія гена і вироблення білка iRFP. Печінка почала флуоресціювати на другий день після введення генного матеріалу, інтенсивність випромінювання досягла максимуму на п'ятий день. Додаткові дослідження продемонстрували нетоксичність білка iRFP для організму миші.
Метод обіцяє бути проривом у галузі візуалізації внутрішніх органів. Він дозволяє неінвазивними засобами і не піддаючи пацієнта ризику побічних ефектів, звичайних при опроміненні і введенні контрастної речовини, відстежувати багато фізіологічних процесів. Зокрема, за допомогою методу можна стежити за динамікою зростання пухлин, щоб оцінити ефект тієї чи іншої протиракової терапії.
На знімках:
Клітини печінки цієї миші містять флюоресуючий білок iRFP. Опромінення в ближньому інфрачервоному діапазоні змусило його випускати інфрачервоне випромінювання. На зображенні видно, що світлові хвилі вільно проходять крізь тканини тварини, демонструючи «яскраво освітлену» печінку, орган, зображення якого отримати особливо важко через її насиченість кровоносними судинами.
Професор В.В.Верхуша - керівник роботи.