Las modernas técnicas de microscopía permiten examinar el funcionamiento interno de las células con sorprendente detalle. "Ahora podemos observar la disposición y la interacción de proteínas individuales bajo el microscopio", afirma el profesor Ralf Jungmann, catedrático de Física Molecular de la Vida en la LMU y becario Max Planck en el MPI de Bioquímica.

El equipo del biofísico desarrolló recientemente el revolucionario método RESI (Resolution Enhancement by Sequential Imaging). Esta técnica se puede utilizar para mejorar la resolución de la microscopía de fluorescencia hasta la escala de Ångström, muy por debajo del límite clásico de difracción de la luz. Para ello son cruciales las moléculas marcadoras conjugadas con ADN, que los investigadores unen precisamente a las moléculas que quieren comprender mejor.

El equipo de Jungmann ha presentado una técnica en la revista Nature Methods. que se puede utilizar para cuantificar qué tan bien se unen las moléculas de biomarcadores a las proteínas diana. "Esto es absolutamente crucial si se quieren hacer afirmaciones cuantitativamente fiables", explica el físico.

Si conoce la eficiencia del etiquetado, puede realizar proteómica resuelta espacialmente de esta manera. Esto permite descubrir no sólo qué hacen las proteínas individuales en una célula, sino también en qué medida están presentes y cómo cambian su cantidad y comportamiento en determinadas circunstancias. "Pero esto sólo será posible si podemos evaluar qué tan bien ha funcionado el etiquetado". Esto se debe a que sólo las proteínas marcadas emiten destellos de luz bajo el microscopio y, por lo tanto, se vuelven visibles.

El método desarrollado por el equipo de Jungmann hace posible esta evaluación añadiendo un biomarcador de referencia a las proteínas diana. Este marcador "brilla" en un color diferente durante la microscopía, de modo que las proteínas marcadas con éxito aparecen en dos colores.

El equipo de Jungmann lo demostró utilizando, entre otras cosas, la proteína de membrana CD86:la referencia produce una fluorescencia rosada, el marcador real una azulada. Esto crea un patrón de innumerables puntos de luz rosas y azules. Cuando la marca no funcionó, solo se ilumina individualmente la referencia. La eficacia del marcado se calcula a partir de la proporción de moléculas iluminadas dobles y simples.

El método ofrece varias ventajas en comparación con los métodos anteriores para determinar la eficacia de la unión:"Funciona no sólo in vitro, sino también in vivo, es decir, en el contexto de células intactas", explica Jungmann. "La técnica también se puede aplicar a una variedad de moléculas objetivo, biomarcadores y muestras diferentes y es compatible con una amplia gama de métodos de superresolución".

Un medio confiable y ampliamente aplicable para evaluar la eficiencia de los marcadores es crucial para garantizar una evaluación precisa de los datos y permitir comparaciones confiables entre diferentes aglutinantes, condiciones de etiquetado y laboratorios de investigación.

Los autores del estudio están seguros de que el nuevo método de cuantificación ha allanado el camino para ampliar significativamente el potencial de su método microscópico de superresolución:"Ahora podemos considerar también aplicaciones biomédicas específicas en las que la detección cuantitativa de proteínas y procesos es de gran importancia importancia", afirma Jungmann.

Esto incluye la investigación del cáncer, por ejemplo, donde la información sobre las interacciones entre las proteínas de la superficie celular y los fármacos con resolución molecular es esencial para el desarrollo de nuevos tipos de medicamentos.