Ahora, un nuevo sensor desarrollado en Janelia está brindando a los investigadores la mejor visión hasta ahora de los niveles de ATP dentro de las células vivas, lo que les permite estudiar con mayor detalle que nunca cómo las fluctuaciones en esta moneda celular afectan a las células y contribuyen a las enfermedades.

Aunque el ATP es de vital importancia para las células, los científicos no han tenido buenas maneras de rastrear cómo cambia en las células vivas. Los sensores de ATP anteriores eran débiles, lentos o difíciles de usar.

En 2019, Janelia y los investigadores de UCLA desarrollaron un sensor de proteína fluorescente, iATPSnFR, que funciona de manera similar a los populares sensores GCaMP utilizados para detectar calcio. Una molécula fluorescente está unida a una proteína que se une al ATP. Cuando se produce esta unión, la proteína cambia de forma, lo que hace que la molécula fluorescente se ilumine. Este sensor de primera generación podía detectar cambios en el ATP, pero solo operaba en un rango estrecho, por lo que no era útil para rastrear cambios en las concentraciones de ATP dentro de las células.

Ahora, los científicos y colaboradores de Janelia, dirigidos por Jonathan Marvin, científico senior del equipo de traducción de herramientas de Janelia, han desarrollado el sensor de próxima generación, iATPSnFR2, que puede rastrear las concentraciones de ATP en un rango mucho mayor. Esto permite a los científicos medir el ATP dentro de las células vivas con mucho mayor detalle que nunca.

Los hallazgos se publican en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences. .

Tim Ryan, investigador de Weill Cornell Medicine y Janelia Scholar, que trabajó con Marvin y el equipo para desarrollar y probar el nuevo sensor, utilizó iATPSnFR2 para rastrear cambios en ATP en sinapsis individuales, las uniones donde se comunican las neuronas.

Ryan y su equipo están estudiando cómo los cambios en la actividad del ATP en las sinapsis podrían desempeñar un papel en el desarrollo de la enfermedad de Parkinson. El nuevo sensor les permite observar directamente estos cambios y determinar cómo estas fluctuaciones podrían estar contribuyendo a la enfermedad.

Más allá de esta investigación, el equipo espera que otros científicos utilicen el nuevo sensor para estudiar una amplia gama de preguntas de investigación relacionadas con el ATP que han sido difíciles de responder con herramientas anteriores.