Разработаны новые нанозонды для мониторинга биопроцессов, связанных с запрограммированной гибелью клеток

Исследовательская группа под руководством профессора Хуана Цина из Хэфэйского института физических наук Китайской академии наук создала зонды для поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии (SERS) на основе ДНК-аптамеров. Они предназначены для изучения биопроцессов, связанных с биомаркерами иммунной системы, в метаболизме раковых клеток.

Исследование опубликовано в Analytical Chemistry.

Белок запрограммированной гибели клеток 1 (PD-1) — важная иммуносупрессивная молекула в иммунной системе человека, а лиганд PD-L1 — его лигандная белковая молекула. Оба являются молекулами иммунных контрольных точек.

Иммунная контрольная точка — это ингибирующий путь иммунной системы, регулируемый взаимодействиями лиганд/рецептор. Он играет важную роль в поддержании аутоиммунной толерантности и регуляции физиологических иммунных ответов. Ключевое значение имеет точное обнаружение динамического процесса экспрессии PD-1 и PD-L1 и выявление соответствующих регуляторных факторов.

В последние годы команда разработала серию специфических зондов на основе аптамерной SERS-технологии, например, для белка IL-6 при лучевом поражении и диагностике воспаления, для microRNA-122 при заболеваниях печени и для PD-L1 при прогрессировании рака.

В этой работе они использовали специальный тип нанозонда, состоящего из SERS-наночастиц, соединённых с ДНК, для исследования экспрессии PD-L1 в живых раковых клетках.

Результаты показали, что экспрессия PD-L1 варьировалась в зависимости от метаболизма клеток и присутствия определённых сигнальных молекул — цитокинов. Способ экспрессии PD-L1 различался между разными типами клеток и менялся со временем.

Важно, что определённые цитокины, такие как IL-6, IFN-γ и IL-4, увеличивали экспрессию PD-L1, но время и степень этого увеличения варьировались в зависимости от конкретного типа клеток и их состояния.

Это исследование не только расширяет применение технологии биомаркеров на основе аптамерной SERS, но и предоставляет новые экспериментальные данные для изучения динамического процесса работы иммунных контрольных точек и связанных с ними регуляторных факторов.