Eclaircissement de la formation des tissus par fluorescence


Eclaircissement de la formation des tissus

Image de la bordure tumorale prise en microscopie à fluorescence. La nouvelle molécule marqueur montre la bordure tumorale en bleu ; Le tissu tumoral est visible en haut à gauche. Vert : collagène, rouge : noyaux cellulaires. Source : ETH Zurich / Matthew Aronoff

chercheurs de l’ETH Zurich ont développé une molécule qui émet une fluorescence là où de nouveaux sont créés dans le corps. En plus de la détection de tumeurs, la molécule pourrait jouer un rôle important dans la recherche sur les troubles de la cicatrisation.

Le collagène est la protéine la plus abondante dans le corps humain. Il représente un tiers de la teneur en protéines et les brins individuels se rejoignent pour former des fibres stables qui structurent les tissus conjonctifs tels que la peau, les tendons, le cartilage et les os. Des chercheurs de l’ETH Zurich ont maintenant développé une molécule à plusieurs composants qui interagit avec le collagène et peut être éclairée par la nouvelle croissance tissulaire du corps.

Notre corps commence à produire plus de collagène lorsque les plaies guérissent – ou lorsque les tumeurs se développent. Au cours de ce processus, les molécules de collagène fibreux se mettent en réseau pour former des fibres stables. Cela nécessite des enzymes LOX qui oxydent certains endroits dans les molécules de collagène. Ensuite, les sites chimiquement modifiés sur différents brins de collagène réagissent les uns avec les autres, provoquant la fusion des brins.

Capteur associé à un peptide fonctionnel

Sous la direction de la professeure Helma Wennemers, professeure au Laboratoire de chimie organique de l’ETH Zurich, l’équipe de recherche a développé une molécule capteur à fluorescence inductible. La molécule elle-même n’est pas fluorescente, mais après avoir réagi avec l’enzyme LOX, elle commence à briller. De cette manière, la molécule capteur agit comme un marqueur de l’activité LOX. Ensuite, les scientifiques ont combiné cette molécule avec un court peptide fibreux similaire au collagène. Ils ont conjugué ce peptide avec un groupe dit réactif qui ne réagit avec le collagène que lorsqu’il a été oxydé.

En collaboration avec des chercheurs du groupe de Sabine Werner, professeur de biologie cellulaire, les scientifiques ont réalisé des expériences avec des souris dont la peau avait été injectée avec la molécule multi-composants. Ils ont également réalisé des expériences in vitro sur des coupes de tissus. Leurs recherches ont montré que la molécule s’ancre aux fibres de collagène, où de nouveaux tissus se forment. Et il s’allume lorsque de nouveaux tissus se développent et que l’enzyme LOX se forme. « Grâce à sa structure modulaire à trois composants – le capteur, le peptide et le groupe réactif – notre système est exceptionnellement spécifique et précis », explique Matthew Aronoff, scientifique principal du groupe de Wennemers et premier auteur de l’étude.






Image: ETH Zurich

Applications en oncologie et cicatrisation

Étant donné que de nouveaux tissus se forment, en particulier sur les bords, lorsque les tumeurs se développent, la nouvelle molécule est utilisée dans les examens de biopsie pour révéler les limites d’une tumeur. « L’une de nos visions est qu’un jour les chirurgiens utiliseront cette molécule dans la salle d’opération pour retirer une tumeur », explique Wennemers. La molécule montrerait aux chirurgiens le de la tumeur et les aiderait à l’éliminer complètement.

D’autres utilisations possibles de la nouvelle molécule marqueur sont dans le domaine de la cicatrisation des plaies, par exemple pour examiner la des tissus en général ou les troubles de la cicatrisation chez les patients atteints de diabète ou d’autres maladies. Ces questions sont également traitées dans le cadre du projet de recherche interdisciplinaire sur la peau Skintegrity, auquel participe l’ETH Zurich.

Maintenant que leur système a été breveté, les scientifiques examinent actuellement différentes façons de le mettre sur le marché et de le développer pour un plus large éventail d’applications.


La molécule AlphaCT1 peut réparer la matrice de collagène de la peau en modifiant le comportement des cellules cicatricielles


Plus d’information:
Matthew R. Aronoff et al., Imagerie et ciblage du remodelage tissulaire induit par LOX avec un peptide de collagène réactif, Biologie chimique de la nature (2021). DOI : 10.1038 / s41589-021-00830-6

citation: Illuminating tissue formation by fluorescence (2021, 4 août), consulté le 5 août 2021 à partir de https://phys.org/news/2021-08-illuminating-tissue-formation-flourescence.html

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