Une nouvelle technique Raman permet de surmonter 50 ans de frustration
La spectroscopie Raman - une méthode d'analyse chimique qui consiste à projeter une lumière monochromatique sur un échantillon et à enregistrer la lumière diffusée qui en ressort - suscite la frustration des chercheurs biomédicaux depuis plus d'un demi-siècle. En raison de la chaleur générée par la lumière, les protéines vivantes sont presque détruites pendant les mesures optiques, ce qui conduit à des résultats décroissants et non reproductibles. Depuis peu, cependant, ces frustrations pourraient appartenir au passé.
Un groupe de chercheurs de l'Institute for Quantum Sciences and Engineering de la Texas A&M University et de la Texas A&M Engineering Experiment Station (TEES) a mis au point une nouvelle technique qui permet de réaliser des criblages à faible concentration et à faible dose des interactions protéine-ligand dans des conditions physiologiques pertinentes. Intitulée thermostable-Raman-interaction-profiling (TRIP), cette nouvelle approche est une réponse innovante à un problème de longue date qui permet d'obtenir des mesures de spectroscopie Raman sans étiquette et hautement reproductibles.
"Les protéines sont des molécules biologiques très fragiles qui nécessitent des soins particuliers", explique l'auteur principal et assistant de recherche postdoctoral, le Dr Narangerel Altangerel. "Lorsque je refroidis la surface ou le substrat, je peux rendre les protéines heureuses. Je peux les frapper avec le laser, et elles peuvent alors produire les informations dont j'ai besoin".
Bien que les protéines étudiées se situent au niveau moléculaire, les implications de ces découvertes pourraient être énormes. Comme une serrure et une clé, l'interaction protéine-ligand est la première étape de processus tels que la transduction des signaux, les réponses immunitaires et la régulation des gènes. Grâce à la capacité de TRIP à détecter les interactions protéine-ligand en temps réel, les délais de test des médicaments et des vaccins pourraient être raccourcis. Une autre application pourrait être clinique, en transformant les longs tests de détection d'un virus en un traitement le jour même avec des résultats précis.
"L'idée générale du statut de la spectroscopie est qu'elle ne nécessite qu'une préparation minimale, voire aucune, de l'échantillon, de sorte qu'elle peut être utilisée immédiatement en clinique", a déclaré le Dr Vladislav Yakovlev, coauteur et professeur d'université au département d'ingénierie biomédicale. "Les cliniciens et les patients n'ont pas à attendre des jours et des semaines d'analyse. Vous pouvez obtenir toutes ces réponses presque immédiatement".
Un autre avantage de la technique TRIP est que la taille de l'échantillon nécessaire pour effectuer le test est beaucoup plus petite et nécessite une concentration de protéine plus faible, ce qui signifie un processus de test plus rentable.
"J'achetais 100 microlitres d'un échantillon pour 3 500 dollars, puis je devais partager cet échantillon avec plusieurs personnes et je me retrouvais avec un échantillon de 20 à 30 microlitres seulement", explique M. Altangerel. "Cela m'a obligé à utiliser un échantillon plus petit, ce qui a rendu le Raman difficile à réaliser, car les échantillons à faible concentration en font un processus faible. Cela m'a poussé à me remettre en question et à essayer des choses différentes.
Malgré cette avancée, l'équipe cherche d'autres aspects pour lesquels la méthode TRIP pourrait être utile.
"Dans un article de suivi, nous essayons d'identifier la composition chimique de ces protéines en utilisant uniquement cette technique, afin de pouvoir l'appliquer à des idées similaires liées à l'analyse de l'ADN et à d'autres molécules biologiques", a déclaré M. Yakovlev. "Quelque chose qui nécessite normalement un séquençage, mais qui utilise TRIP, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de préparer l'échantillon.
"Pendant longtemps, les gens ont pensé que c'était impossible à réaliser", a déclaré le Dr Yakovlev. "Mais le Dr Altangerel a démontré que rien, en effet, n'est impossible si l'on fait les choses correctement.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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