Un team dell'Istituto di scienze fotoniche (ICFO) ha sviluppato una tecnica per misurare la temperatura interna delle cellule senza alterarne il metabolismo. Questa scoperta potrebbe essere utile per distinguere le cellule sane da quelle cancerose, oltre a saperne di più sui processi cellulari.

La temperatura controlla molti dei processi vitali della cellula, come la scissione e il metabolismo. Un gruppo di ricerca europeo guidato dall'Istituto di scienze fotoniche (ICFO), che ha il marchio di eccellenza Severo Ochoa, ha pubblicato un metodo non invasivo che offre più rapido, dati più precisi dalla misurazione del calore intracellulare da proteine ​​fluorescenti verdi (GFP) nella rivista Nano lettere .

"Una caratteristica unica del nostro metodo è che non altera alcun processo cellulare" Romain Quidant, Ricercatore ICFO e coordinatore dello studio, spiega a SINC. A differenza di altre tecniche, questo metodo non stressa né altera il comportamento della cellula in quanto non necessita di essere inserito in nessuna molecola o altro nano-oggetto sintetico sensibile alla temperatura interna.

Uno dei risultati più promettenti è una migliore comprensione dei processi cellulari, come quelli coinvolti nelle metastasi. Per di più, la possibilità di ottenere informazioni sulla temperatura intracellulare potrebbe essere utilizzata per "differenziare le cellule normali da quelle cancerose in modo rapido, modo non invasivo" Sebastian Thompson Parga, Ricercatore ICFO e coautore del progetto.

Informazioni dedotte dalla temperatura

Dalla temperatura intracellulare, possiamo dedurre come fluisce l'energia utilizzata dall'organismo nella diffusione incontrollata delle cellule cancerose.

In questo studio interdisciplinare, la biologia utilizza misurazioni fisiche della trasmissione di energia per studiare processi come l'espressione genica, metabolismo e scissione cellulare.

La tecnica utilizzata è nota con il nome di "anisotropia di polarizzazione della fluorescenza" (FPA) in quanto consente la differenza di polarizzazione tra la luce che ricevono le molecole fluorescenti, e quello che emettono dopo, da misurare. Nelle parole di Quidant, "questa differenza di polarizzazione (anisotropia) è direttamente collegata alla rotazione delle molecole di GFP e quindi alla temperatura".

La fluorescenza verde delle proteine ​​ha una ricompensa

Gli autori dello studio assicurano che i biologi saranno in grado di implementare questa tecnica in allestimenti sperimentali e ottenere la temperatura della cella come un altro dettaglio osservabile. Nel 2008, quando Osamu Shimomura, Martin Chalfie e Roger Y. Tsien hanno vinto il Premio Nobel per la Chimica per aver scoperto e sviluppato la GFP, hanno risolto molte complicazioni nella ricerca biomedica.

Nel campo della biologia molecolare, sono state suggerite diverse tecniche per monitorare la temperatura interna delle celle, questi ricercatori hanno riscontrato limitazioni nella misurazione dell'intensità e dello spettro della sua fluorescenza.

Per di più, la possibilità di misurare l'attività intracellulare potrebbe porre le basi per sviluppare un campo poco studiato:la biologia termica a livello cellulare.

Secondo gli autori dello studio, il passaggio successivo consiste nel migliorare la sensibilità e la risoluzione del metodo. Per ottenere ciò, i ricercatori lavorano per mettere a punto le proprietà delle proteine ​​fluorescenti e ottimizzare il metodo di rilevamento del suo "termometro".