Il nuovo test sviluppato presso KAUST è un test di rotolamento cellulare multiplex fluorescente che utilizza tag fluorescenti unici per etichettare fino a sette tipi di popolazione cellulare. Credito:© 2020 Elham Roshdy
I ricercatori della King Abdullah University of Science and Technology hanno sviluppato un metodo robusto ed efficiente per esaminare le interazioni tra le cellule utilizzando l'etichettatura fluorescente, analisi simultanea di più popolazioni cellulari, e accelerare un processo un tempo noioso e limitante. Il nuovo test ha anche applicazioni nello studio dei processi cellulari nell'infiammazione o nella metastasi delle cellule cancerose e nella valutazione di potenziali trattamenti.
Le cellule si muovono attraverso i vasi sanguigni attraverso l'adesione cellulare, l'interazione e l'attaccamento delle cellule l'una all'altra tramite molecole specializzate sulle superfici cellulari. Durante il flusso sanguigno, le forze di taglio agiscono sulle cellule per orchestrare l'adesione cellulare. La manipolazione dell'adesione cellulare può portare a infiammazioni e malattie come il cancro, mentre agenti patogeni come i virus sfruttano l'adesione cellulare per infettare il corpo.
"Il saggio convenzionale utilizzato per studiare le interazioni cellula-cellula è il saggio della camera a flusso a piastre parallele (PPFC), che registra video di cellule che rotolano nel flusso e aderiscono alle molecole sulle cellule endoteliali (cellule che rivestono i vasi sanguigni), " dice il leader del gruppo Jasmeen Merzaban. "Questo test è stato usato per decenni, ma è soggetto a errori e possibili distorsioni, e può analizzare solo un tipo di cellula alla volta, rendendolo estremamente dispendioso in termini di tempo."
Ayman Abu Elela, con gli altri studenti laureati nel laboratorio di Merzaban, voleva migliorare il PPFC e accelerare le analisi.
Il loro nuovo test di rotolamento cellulare multiplex fluorescente (FMCR) utilizza tag fluorescenti unici per etichettare fino a sette tipi di popolazione cellulare. I campioni di cellule vengono miscelati appena prima di entrare nel flusso simulato su uno strato di cellule endoteliali. Un microscopio confocale spettrale cattura immagini delle popolazioni cellulari miste in tempo reale ad alta risoluzione temporale in un unico passaggio. Ciò consente ai ricercatori di raccogliere dati sulla cinetica cellulare, compresa la frequenza di rotolamento, velocità e capacità di legame dei singoli tipi di cellule.
A differenza del test di rotolamento cellulare standard, che richiede un'esecuzione dell'esperimento per ogni tipo di cellula, il nuovo test di rotolamento delle cellule multiplex fluorescente del team utilizza tag fluorescenti unici per etichettare fino a sette tipi di popolazione cellulare. Credito:© 2020 KAUST
"Abbiamo sviluppato una pipeline completa di analisi dei dati, che ci consente di analizzare i molteplici tipi di cellule che otteniamo con questo approccio e raggiunge un'elevata potenza statistica e sensibilità, " dice AbuElela. "FMCR è ora utilizzato nel nostro laboratorio per studiare la migrazione di varie cellule umane comprese le cellule staminali, cellule immunitarie attivate e cellule del cancro al seno”.
Un altro vantaggio della nuova procedura è che prima o durante il dosaggio, un composto di prova come un nuovo farmaco può essere aggiunto alle cellule per studiare l'effetto del composto sull'adesione cellulare.
"Tali studi forniscono importanti informazioni sull'effetto dei trattamenti sulla migrazione e sulla metastasi delle cellule e su come i farmaci potrebbero funzionare all'interno del corpo, " nota Merzaban.
