Nowe podejście do sortowania komórek macierzystych
Komórki macierzyste zwykle charakteryzuje się i sortuje metodą cytometrii przepływowej. Aktualnie stosowane technologie mają szereg ograniczeń, np. brak swoistych przeciwciał, niskie stężenia komórek macierzystych oraz konieczność używania markerów fluorescencyjnych. Celem projektu SAVVY (Self-assembled virus-like vectors for stem cell phenotyping) było opracowanie odmiennego, opartego na cząstkach podejścia do sortowania komórek. Planowano wykorzystać sygnatury molekularne heterogenicznych populacji komórek macierzystych do ich skutecznej separacji. W projekcie wykorzystywano naturalne różnice składu błon komórkowych do rozróżniania i sortowania populacji komórek macierzystych. Podejście to nie wymaga stosowania przeciwciał, aptamerów ani innych biomarkerów i można jest skalować przy niewysokich kosztach. Opiera się ono na wieloskalowym składaniu niepodobnych do siebie, wirusopodobnych nanocząstek w celu uzyskania nowego rodzaju sond do wielofunkcyjnej spektroskopii ramanowskiej. W pełnej wersji system sortowania żywych komórek musi obejmować nanocząstkowe wzmacniacze sygnału i aparat do spektroskopii ramanowskiej zintegrowane z mikrocieczowym sorterem komórek. Badacze z powodzeniem opracowali projekt, w którym wnętrze i powierzchnie półkul wektorów są kontrolowane i funkcjonalizowane niezależnie. Ustanowili kultury komórek macierzystych człowieka i swoiste protokoły różnicowania w formatach dostępnych dla spektroskopii ramanowskiej. Konsorcjum projektu SAVVY z powodzeniem przetestowało etapy pracy systemu mikrocieczowego, tj. separację cząstek od komórek, izolację komórek, analizę ramanowską i sortowanie komórek. Każdy z tych pojedynczych modułów został scharakteryzowany i wybrano po jednym module na każdy etap pracy, a następnie przeprowadzono optymalizację. W projekcie SAVVY uzyskano dowód słuszności koncepcji identyfikowania, analizowania i sortowania populacji komórek macierzystych metodą wielofunkcyjnej spektroskopii ramanowskiej z użyciem sond na bazie niepodobnych do siebie, wirusopodobnych nanocząstek. Wyniki tego projektu pomogą badaczom przezwyciężyć problemy związane z ograniczoną ilością dostępnych przeciwciał i odpowiednich markerów fluorescencyjnych do badań komórek macierzystych. Podejście projektu SAVVY do fenotypowania i sortowania przyda się w terapiach komórkami macierzystymi, w regeneracji tkanek oraz w nowych technologiach medycznych. Technologia ta może umożliwić powstanie nowych narzędzi do diagnostyki wielu chorób.
Słowa kluczowe
Komórki macierzyste, sortowanie komórek, SAVVY, nanocząstka, spektroskopia ramanowska
