Цвет клеток как «термометр» молекулярного дисбаланса

Новый метод визуализации показал, что дисбаланс нестабильных молекул, известных как «свободные радикалы», меняет цвет клеток. В будущем это может позволить проводить неинвазивную диагностику, не извлекая образцы из организма. Исследование ученых из UNSW Sydney опубликовано в журнале Redox Biology.

Цвет как индикатор окислительного стресса

«В нашем исследовании культур клеток и тканей в лаборатории мы обнаружили, что цвет подобен термометру для окислительного стресса», — говорит профессор Ева Голдис, ведущий автор исследования.

Окислительный стресс возникает из-за избытка свободных радикалов, которые могут повреждать клетки, ДНК и белки. Его связывают с развитием многих заболеваний, включая болезни сердца, диабет и рак.

«Окислительный стресс не специфичен для конкретного заболевания, но его возвращение к здоровому уровню — отличный показатель эффективности терапии», — отмечает профессор Голдис.

Как работает новая технология

Исследователи адаптировали стандартный флуоресцентный микроскоп, чтобы проверить, влияет ли окислительный стресс на цвет клеток и тканей. Микроскоп испускает низкоуровневые световые импульсы на разных длинах волн, которые поглощаются флуоресцентными молекулами в клетках. В ответ клетки излучают собственный свет.

Камера микроскопа точно фиксирует цвета, а с помощью методов анализа больших данных эти цвета «разделяются» на молекулярные компоненты (например, красный, зеленый, синий). Каждому компоненту присваивается числовое значение, что позволяет количественно оценить уровень окисления без извлечения клеток.

Будущее применение

Адаптированный микроскоп пока не вышел на рынок. Профессор Голдис планирует начать клинические испытания через два года, пройдя этапы исследований на животных и получив одобрение регуляторных органов.

Одновременно команда работает над созданием специальной камеры для фотографирования задней части глаза через зрачок. Эта технология поможет офтальмологам измерять окислительный стресс в клетках сетчатки, что может изменить подход к мониторингу и лечению глазных болезней, таких как глаукома.

«Раннее обнаружение, надеемся, поможет медицинскому персоналу и пациентам замедлить прогрессирование заболевания», — заключает профессор Голдис.