پروب پروتئینی جدید برای MRI

محققان ژاپنی با کمک تکنیکMRI، روش جدیدی را برای تشخیص پروتئین‌‌ها در بافت‌‌ها کشف کردند.

محققان ژاپنی با کمک تکنیکMRI، روش جدیدی را برای تشخیص پروتئین‌‌ها در بافت‌‌ها کشف کردند. این فناوری جدید شامل استفاده از نانوخوشه‌‌هایی از برچسب بر پایه‌‌ی فلوئورین است که در حضور پروتئینی خاص، روشن می‌‌شوند، ولی در غیاب این پروتئین، به‌صورت نامرئی باقی می‌‌مانند.

پزشکان و دانشمندان امیدوارند که از تصویربرداری پروتئین‌‌های خاص در بافت‌‌ها و سلول‌‌ها به‌‌عنوان ابزاری مفید در تشخیص بیماری‌‌ها استفاده کنند، همانند آنچه اکنون در تحقیقات علمی پایه، مورد استفاده قرار می‌‌گیرد.

به شرطی میتوان از این نوع ام آر آی (MRI proton)) در پزشکی استفاده کرد که بتوان یک عامل افزایش دهنده کنتراست تصویر را به پروتئین هدف، متصل نمود.

برای رسیدن به این هدف، یک آنتی‌‌بادی ضد پروتئینی لازم است تا این «عامل کنتراست تصویر» را ـ که معمولاً یک فلز مانند گادولینیوم است ـ به سمت هدف حمل نماید.

به‌‌دلیل وجود مقدار زیادی آب در ماده‌‌ی زیستی، مشکل می‌توان سیگنالی قوی بر ضد سیگنال‌‌های ارسال‌‌شده از پس زمینه، بدست آورد.

۱۹_F نوعی سیگنال مناسب در MRI است که هیچ نویزی ایجاد نمی‌‌کند، ولی سیستم‌‌های نسبتاً کمی توسعه یافته‌‌اند که بتوانند از ضمائم پروتئینی فلوئورینه‌‌شده در MRI استفاده کنند.

هم‌‌اکنون تیمی به سرپرستی ایتارو هاماچی از دانشگاه کیوتو نوعی برچسب بر پایه‌‌ی فلوئورین تهیه کرده که در غیاب یک پروتئین خاص در ام آر آی، نامرئی می‌‌‌ماند و در حضور این پروتئین، مرئی می‌‌شود.

این پروب جدید شامل زنجیره‌‌ ای آب‌‌گریز است که در یک انتهای آن، گروه دارای فلوئورین آب‌دوست و در انتهای دیگر، یک لیگاند ویژه برای اتصال به پروتئین هدف دارد.

بدلیل ماهیت دوگانه‌‌دوست، این پروب می‌‌تواند همزمان در یک محیط آبی درون نانوذرات جمع شود؛ ب‌طوری که سر آب‌دوست فلوئورینه‌شده آن در نانوذره پنهان می‌‌شود.

در این حالت، پروب فقط یک سیگنال ضعیف MRI را انتقال می‌‌دهد؛ ولی هنگامی که به پروتئین هدف برسد، اتصال لیگاند با جایگاه فعال، موجب می‌‌شود نانوذره به مونومرهای سازنده‌‌اش تجزیه و یک قله‌‌ی (peak) واضح MRI از مولکول‌‌های کوچک تولید و در نهایت سیگنال واضح MRI ایجاد شود. در این روش، سیگنال وقتی روشن می‌‌شود که نانوخوشه به پروتئین هدف رسیده باشد. محققان به‌‌طور موفقیت‌‌آمیزی، فناوری جدیدشان را با کربنیک آنهیدراز به‌عنوان پروتئین هدف، نشان داده‌‌اند.

دکتر هاماچی می‌‌گوید: «بر همین اساس، می‌‌توان انواع مختلفی از پروب‌‌های ۱۹_F نوع «Turn-on» را برای اهداف گوناگون طراحی نمود.»

فیلیپ بولوئر(یکی از متخصصین MRI در کالج سلطنتی انگلستان در لندن) می‌‌گوید: «این روش جدید بسیار هوشمندانه است و موجب تغییر قدرت سیگنال در پاسخ به فرایندهای بیو‌مولکولی ِخاص می‌‌شود و این پاسخ‌‌های اختصاصی پس از استفاده از «عوامل هوشمند کنتراست تصویر» در تصویربرداری پزشکی قابل جستجو خواهند شد.»

وی می‌‌افزاید هر چند این کشف بسیار مفید است، اطلاعات بیشتری درباره‌‌ی اینکه چگونه ذرات بهم می‌‌چسبند و با چه مکانیسمی، اتصال پروتئین موجب تجزیه‌‌ی آنها می‌‌شود، لازم است.