Terwijl eiwitten op het oppervlak van cellen het doelwit zijn voor de meeste medicijnen, verfijnde methoden zijn nodig om te analyseren hoe deze membraaneiwitten zijn georganiseerd. Onderzoekers van het Karolinska Institutet hebben een nieuwe op DNA gebaseerde analytische methode ontwikkeld die zou kunnen bijdragen aan de ontwikkeling van toekomstige medicijnen voor borst- en andere kankers. De studie is gepubliceerd in Natuur Nanotechnologie .

De werkzaamheid van de meeste geneesmiddelen bij klinisch gebruik is toe te schrijven aan hun interactie met eiwitten op celmembranen. Het is daarom essentieel om te begrijpen hoe deze eiwitten werken bij gezondheid en ziekte.

Veel van de eiwitten op het celmembraan zijn verdeeld in functionele eenheden, domeinen van nanoschaaldimensies (d.w.z. 10 ^-6 mm).

Membraaneiwitten worden geanalyseerd met behulp van superresolutiemicroscopie, een techniek die wordt beperkt door het feit dat slechts een klein aantal membraaneiwitten - normaal drie - tegelijkertijd kan worden geanalyseerd.

Onderzoekers van Karolinska Institutet hebben nu een methode ontwikkeld die dit aantal verhoogt. Deze niet op een microscoop gebaseerde methode voor het analyseren van hele celpopulaties wordt NanoDeep (NANOscale DEciphEring of membrane Protein nanodomains) genoemd.

De methode is gebaseerd op het gebruik van DNA-analyse om informatie over de membraan-eiwitorganisatie te vertalen. Er zijn geen grenzen aan het aantal van dergelijke eiwitten dat NanoDeep tegelijkertijd kan analyseren. Hun werk heeft de onderzoekers niet alleen in staat gesteld om eerdere bevindingen te bevestigen, maar heeft ook geleid tot nieuwe ontdekkingen.

"NanoDeep heeft momenteel een resolutie in het interval van 10 nanometer, dat is 10 miljardsten van een meter, die vele andere methoden van superresolutiemicroscopie overtreft, " zegt de laatste auteur van de studie, Ana Teixeira, onderzoeker bij de afdeling Medische Biochemie en Biofysica, Karolinska Instituut. "NanoDeep heeft het potentieel om nieuwe inzichten te brengen in de regulatie van de membraaneiwitfunctie."

Met behulp van NanoDeep, de onderzoekers hebben eiwitomgevingen rond de membraanreceptor Her2 kunnen beschrijven een membraaneiwit dat informatie doorgeeft aan eiwitten in de cel.

Her2 is oververtegenwoordigd bij borst- en andere vormen van kanker. Een beter begrip van Her2 zal de kansen vergroten om nieuwe medicijnen te ontwikkelen die de meeste herhalingen van dergelijke kankers voorkomen.

De nieuwe methode is ontwikkeld om zo eenvoudig mogelijk te zijn.

"Onze methode maakt het gebruik van informatie over de ruimtelijke organisatie van eiwitten op nanoschaal toegankelijker als diagnostisch hulpmiddel in klinische tests, " zegt de eerste auteur van de studie, postdoctoraal onderzoeker Elena Ambrosetti. "Het kan ook worden gebruikt als een hulpmiddel voor het ontwikkelen van nieuwe soorten medicijnen die zijn ontworpen om de functie van membraaneiwitten te beïnvloeden."