Nuovo metodo per l'analisi delle proteine
Il processo può essere utilizzato universalmente senza la necessità di costose attrezzature specializzate
Un team internazionale guidato dal Centro Medico Universitario di Amburgo-Eppendorf (UKE) ha sviluppato un nuovo metodo per l'analisi ad alta risoluzione di campioni di tessuto. Con il metodo "Pathology-orientated MultiPlexing (PathoPlex)" è possibile analizzare simultaneamente più di 100 proteine diverse in un singolo campione di tessuto. Il metodo può essere utilizzato universalmente senza la necessità di costose apparecchiature specializzate. Gli scienziati sperano che il nuovo metodo possa essere utilizzato per identificare le alterazioni che causano malattie nei reni, ad esempio, e consentire terapie personalizzate. I ricercatori, guidati dal Prof. Dr. Victor Puelles della III Clinica Medica e Policlinico dell'UKE, con la partecipazione dell'Institute for Medical Systems Biology, hanno pubblicato il loro studio sulla rivista Nature.
Un'innovazione tecnologica con una risoluzione eccezionale
PathoPlex funziona a cicli ripetuti in modo graduale: prima si marcano diverse proteine con anticorpi, poi si scattano le immagini, quindi si rimuovono gli anticorpi e si inizia il ciclo successivo per colorare altre proteine. Nello studio, i ricercatori hanno effettuato un totale di 95 cicli di imaging. Utilizzando la microscopia confocale, sono stati catturati in totale 600 miliardi di pixel con una risoluzione di 80 nm - circa 1000 volte più piccoli di un capello umano.
"Un vantaggio fondamentale di PathoPlex è la sua compatibilità con quasi tutti i microscopi a fluorescenza, dai semplici microscopi a campo largo ai sistemi confocali ad alta risoluzione", spiega il Prof. Puelles, ultimo autore dello studio. Il metodo utilizza anticorpi disponibili in commercio e può elaborare fino a 40 campioni di archivio in parallelo. Per gestire le grandi quantità di dati, i ricercatori hanno sviluppato il software "spatiomic", che identifica automaticamente i modelli di co-espressione delle proteine, consente analisi spaziali ed è disponibile gratuitamente.
Nuove conoscenze sulle malattie renali
Studiando le malattie renali diabetiche con PathoPlex, gli scienziati hanno identificato i segnali di stress nei tubuli renali come nuovi effetti potenzialmente causa di malattia. I cambiamenti sono stati rilevati anche nei pazienti affetti da diabete di tipo 2 senza perdita di funzionalità renale: un passo importante verso una migliore diagnosi precoce e il trattamento delle complicanze del diabete. Il metodo si è dimostrato adatto anche per valutare l'effetto di farmaci antidiabetici come gli inibitori SGLT2 in questo gruppo di pazienti.
Collaborazione internazionale
Lo studio multidisciplinare ha visto la collaborazione dell'UKE e dell'Università di Aarhus (Danimarca) e di numerosi ricercatori internazionali in Giappone, Germania, Australia, Francia, Svizzera e Stati Uniti. Il progetto è stato finanziato, tra gli altri, dalla Fondazione tedesca per la ricerca e dal Ministero federale tedesco per la ricerca, la tecnologia e lo spazio.
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Pubblicazione originale
Kuehl, Puelles et al. Pathology-oriented multiplexing enables integrative disease mapping. Nature. 2025.
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