Научно-образовательный портал

Прeпринт стaтьи был вылoжeн нa сaйтe bioRxiv.Суть мeтoдa зaключaeтся в измeнeнии прoницaeмoсти клeтoчныx мeмбрaн для молекул воды с помощью специальных белков, аквапоринов. Благодаря увеличению количества молекул, проходящих через мембрану клетки, сигнал, который получается при диффузионной томографии, выходит слабее. При этом аквапорины не оказывали токсического эффекта и не влияли на время релаксации протонов — ключевой параметр, анализируемый при получении МРТ-изображений.Диффузионная МРТ основана на возбуждении молекул воды в сильном электромагнитном поле. Если аквапорины экспрессируются вместе с определенным геном, то ученые могут определить уровень активности этого гена по изменению контраста в изображении. Если аквапорины экспрессируются вместе с определенным геном, то ученые могут определить уровень активности этого гена по изменению контраста в изображении.Чтобы проверить эффективность подхода, ученые внесли гены аквапоринов человека в различные клеточные культуры (глиобластома человека, яичник китайского хомячка, нейробластома мыши). Это заставляет множество протонов одновременно производить колебания, что и является сигналом для МРТ. Контрастная картинка получается при отсутствии синхронного колебания между протонами. Кроме того, применение аквапоринов в гетерогенных клеточных культурах позволило обнаружить экспрессию генов в очень малом количестве клеток. Затем клетки были просканированы с помощью диффузионной МРТ.Новый метод оказался способен довольно точно определить экспрессию генов в клетках в глубинных тканях живого организма, чего нельзя добиться с помощью, например, мечения флюоресцентными белками. Даже при низкой экспрессии белков сигнал становился достаточно слабым для получения контраста. В качестве сравнения исследователи использовали широко используемые в получении изображений экспрессии гены зеленого флуоресцентного белка.