Une nouvelle méthode permet d'observer les cellules avec un niveau de détail sans précédent
Mieux comprendre les effets des médicaments sur les cellules
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Comment les cellules réagissent-elles aux médicaments ? Une nouvelle technique de microscopie pourrait apporter à l'avenir des réponses plus précises à cette question. Des chercheurs de l'université de Bielefeld et de l'université de Vienne ont mis au point, dans le cadre du projet européen CHEM-SCAN, une méthode qui permet de visualiser les plus petites structures cellulaires tout en montrant comment leur environnement moléculaire évolue. Les résultats ont été publiés dans la revue scientifique Optica.
Images obtenues par microscopie à fluorescence montrant l'évolution de la structure des mitochondries au fil du temps. La comparaison de ces images met en évidence la meilleure visualisation des structures mitochondriales obtenue grâce à la méthode SIMFLIM.
Optica
Les faits essentiels en bref :
- Cette nouvelle méthode atteint une résolution spatiale de 156 nanomètres et permet de capturer des processus rapides au sein de cellules vivantes.
- Elle combine la microscopie à super-résolution avec des mesures de la durée de vie de la fluorescence, fournissant ainsi des informations supplémentaires sur les cellules.
- Cette technique pourrait aider les chercheurs à étudier plus en détail les effets et les effets secondaires des médicaments.
« En combinant la super-résolution avec les mesures de durée de vie de la fluorescence, nous pouvons non seulement voir où se trouvent certaines molécules au sein d’une cellule, Nous obtenons également des informations sur l’environnement moléculaire dans lequel elles se trouvent », explique le Dr Henning Ortkraß, l’un des auteurs de l’étude et membre du groupe de recherche dirigé par le professeur Thomas Huser, coordinateur du projet CHEM-SCAN.
Mieux observer l’action des médicaments sur les cellules
Les chercheurs combinent deux techniques : la microscopie à éclairage structuré (SIM) rend visibles des structures cellulaires trop petites pour être résolues par les microscopes optiques classiques. La microscopie d’imagerie par durée de vie de la fluorescence (FLIM), quant à elle, mesure la durée pendant laquelle les molécules fluorescentes émettent de la lumière. Cette durée de vie peut varier en fonction de leur environnement moléculaire, par exemple en raison de variations du pH.
Jusqu’à présent, il n’était possible de combiner ces informations que de manière limitée avec la microscopie à haute résolution. La nouvelle technique FLIM-SIM allie désormais une haute résolution spatiale, des vitesses d’imagerie élevées et un large champ de vision. Les chercheurs ont démontré ces capacités à l’aide d’une lignée cellulaire de cancer osseux humain.
Une base pour une recherche pharmaceutique améliorée
Cette méthode est mise en œuvre dans le cadre du projet CHEM-SCAN, financé par le Conseil européen de l’innovation. Ce projet étudie notamment comment les agents chimiothérapeutiques utilisés dans le traitement du cancer peuvent être adaptés pour agir le plus efficacement possible tant sur les tumeurs que sur les métastases qui en découlent. Pour évaluer l’efficacité, on utilise des colorants fluorescents spécialisés qui, à l’aide de mesures FLIM, fournissent des informations sur l’état des cellules cancéreuses.
Plus les chercheurs sont en mesure d’observer ce que les médicaments déclenchent à l’intérieur de chaque cellule, plus ils peuvent étudier avec précision leurs effets et leurs éventuels effets indésirables. Cette nouvelle technique de microscopie pourrait donc contribuer à améliorer notre compréhension du mode d’action des médicaments au niveau cellulaire et servir de base à de nouvelles approches en recherche biomédicale.
Le professeur Thomas Huser commente l’importance de ces travaux : « Nos résultats ouvrent une nouvelle dimension de contraste pour la microscopie à super-résolution. Nous pouvons étudier la structure fine des cellules à grande vitesse tout en obtenant simultanément des informations sur leur environnement moléculaire. Cela constitue une base importante pour de futures applications dans la recherche sur les cellules vivantes et les médicaments. »
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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