Un scientifique de Salk reçoit une subvention de 1.2 million de dollars de la Fondation Keck pour développer des tissus transparents à des fins diagnostiques et thérapeutiques

12 février 2018

Un scientifique de Salk reçoit une subvention de 1.2 million de dollars de la Fondation Keck pour développer des tissus transparents à des fins diagnostiques et thérapeutiques

Les protéines des créatures sous-marines camouflantes fournissent la clé pour voir à travers les cellules

12 février 2018

LA JOLLA—Une équipe de chercheurs dirigée par le professeur Salk Inder Verma a reçu une subvention de 1.2 million de dollars de la Fondation WM Keck pour générer des tissus transparents chez les mammifères à l'aide de protéines optiquement uniques appelées réflectines. Ces travaux permettront aux chercheurs de faire de meilleures observations et d'étendre les capacités de la microscopie vivante, comme l'observation de l'activité cérébrale des souris pendant qu'elles sont éveillées.

Pour concevoir ces techniques tissulaires, le laboratoire Verma s'appuiera sur leurs travaux en exploitant les propriétés optiques des protéines de réflectine, qui se trouvent dans la peau et les yeux des céphalopodes (pieuvre, calmar et seiche) et sont au cœur du camouflage et de la vision uniques de ces animaux. capacités de communication.

"Récemment, il y a eu une renaissance de la microscopie optique grâce à de nouvelles molécules rapporteurs fluorescentes et à des techniques optiques améliorées", déclare Verma, professeur de biologie moléculaire à l'American Cancer Society à Salk. "Mais les tissus de mammifères continuent d'être difficiles à imager, en raison de l'opacité induite par la diffusion de la lumière, entre autres problèmes. S'inspirant de la nature, notre projet vise à changer cela.

Les tissus des mammifères sont dominés par les zones aqueuses à l'intérieur des cellules (cytoplasme) et les membranes graisseuses qui renferment les cellules et forment leurs compartiments internes. Étant donné que la lumière se déplace à des vitesses différentes dans chacun de ces matériaux (une mesure que les scientifiques appellent l'indice de réfraction), ils plient ou diffusent la lumière, ce qui peut entraîner des distorsions ou une opacité de l'image. La clé pour éviter l'opacité dans les matériaux biologiques avec des indices de réfraction différents est de réduire cette différence.

"Pensez à un nuage", déclare Gerald Pao, un scientifique du personnel de Salk qui, avec Verma, dirigera l'effort de recherche. "Dans l'air, le brouillard est opaque, mais remplissez l'espace entre les gouttelettes d'eau en suspension dans l'air avec de l'eau et il devient transparent. C'est parce qu'il n'y a pas de différence d'indice de réfraction.

L'équipe de Salk veut infuser uniformément le cytoplasme des cellules et tous les espaces entre les membranes avec de la réflectine, où les protéines serviront de pont entre les composants cellulaires avec différents indices de réfraction, rendant les tissus plus transparents.

À l'aide d'outils génétiques et moléculaires, le groupe a pu exprimer trois protéines de réflectine différentes dans des cellules de mammifères en culture, manipulant efficacement l'indice de réfraction des organismes vivants. Cette méthode non toxique est différente des autres techniques de transparence tissulaire, qui sont souvent mortelles pour les cellules, mais n'a pas encore atteint une transparence tissulaire complète. Une façon d'obtenir une transparence complète peut dépendre de l'identification d'autres versions de réflectine provenant d'espèces différentes.

La subvention Keck permettra à l'équipe Salk de développer ces méthodes et éventuellement de rendre possible leur utilisation chez des mammifères vivants.

Ajoute Verma, titulaire de la chaire Irwin et Joan Jacobs en sciences de la vie exemplaires, "Imaginez combien plus facilement nous pourrons repérer le cancer ou d'autres types de dommages si les cellules sont moins une boîte noire et plus transparente."

Junko Ogawa, chercheuse postdoctorale senior, et Nina Tonnu, assistante de recherche, toutes deux au laboratoire Verma, participeront également à ce projet.

À propos de la Fondation WM Keck :
Basée à Los Angeles, la Fondation WM Keck a été créée en 1954 par feu WM Keck, fondateur de la Superior Oil Company. L'octroi de subventions de la Fondation se concentre principalement sur les efforts de pionnier dans les domaines de la recherche médicale, scientifique et technique. La Fondation gère également un programme d'enseignement de premier cycle qui promeut des expériences d'apprentissage et de recherche distinctives pour les étudiants en sciences et en arts libéraux, et un programme de subventions de la Californie du Sud qui fournit un soutien à la communauté de Los Angeles, avec un accent particulier sur les enfants et les jeunes de les familles à faible revenu, les populations ayant des besoins spéciaux et les services de filet de sécurité. Pour plus d'informations, s'il vous plaît visitez www.wmkeck.org.

À propos du Salk Institute for Biological Studies:
Chaque cure a un point de départ. Le Salk Institute incarne la mission de Jonas Salk d'oser transformer les rêves en réalité. Ses scientifiques de renommée internationale et primés explorent les fondements mêmes de la vie, à la recherche de nouvelles connaissances en neurosciences, génétique, immunologie, biologie végétale et plus encore. L'Institut est une organisation indépendante à but non lucratif et un monument architectural : petit par choix, intime par nature et intrépide face à tout défi. Qu'il s'agisse du cancer ou de la maladie d'Alzheimer, du vieillissement ou du diabète, Salk est le point de départ des guérisons.