Главное меню

Молекулярная гистология или визуализирирующая масс-спектрометрия

(Imaging Mass Spectrometry)

Метод Imaging Mass Spectrometry предоставляет возможность проведения анализа высокой степени разрешающей способности и прямой визуализации в изучаемых срезах тканей или органов (подобно микроскопическим методам исследования) белков, пептидов, липидов, метаболитов и лекарств. Именно поэтому данный метод называется молекулярной гистологией, в силу того, что, в отличие от классических методов гистологии, он позволяет визуализировать не только структуру изучаемого образца, но и его молекулярный состав в «привязке» к структуре.

Последовательность этапов Imaging Mass Spectrometry

В отличие от современных иммуногистохимических методов, которые также дают возможность исследовать молекулярный состав исследуемого образца с «привязкой» к структуре ткани, методы молекулярной гистологии или Mass Spectrometric Imaging при исследовании не ограничены каким-то одним белком или другой молекулярной мишенью. Этот метод позволяет единовременно проводить широкополосный скрининг большого класса биологических молекул и продемонстрировать их распределение в исследуемом образце ткани.

На Рисунках выше схематично изображен типичный рабочий процесс для эксперимента по Imaging Mass Spectrometry. Этапы предварительной обработки образца включают резку, установку образца на мишени и нанесение матрицы. Масс-спектры генерируются в упорядоченном массиве по каждой координате x, y. Индивидуальные спектральные особенности могут быть визуализированы в ткани для генерации изображений молекулярных мишеней.

При MALDI визуализации лазер сканирует образцы тканей и записывается полный спектр MALDI. Отображение интенсивности выбранных массо-зарядных сигналов (m/z) в каждой точке измерения генерирует изображения в масштабе x/y координат, которые соответствуют распределению и количественной представленности исследуемых соединений в образце (Рисунок).

На данный момент времени опубликовано множество результатов исследований, которые продемонстрировали эффективность этой технологии для выявления новых маркеров, которые коррелируют с тяжестью заболевания, а также с прогнозом его развития и возможной терапевтической реакцией.

Обеспечивая гистологическую корреляцию молекулярных фенотипов и корреляцию молекулярных сигналов с клиническими конечными точками, MALDI Imaging является мощным инструментом в исследовании заболеваний, в том числе онкологических. Эта уникальная способность непосредственно анализировать образцы тканей без необходимости длительной подготовки образцов снижает техническую вариабельность и делает MALDI-IMS идеальным для идентификации потенциальных диагностических и прогностических биомаркеров и градации заболевания. MALDI-IMS быстро развивалась в течение последнего десятилетия и успешно использовалась как в медицинских, так и в фундаментальных исследованиях врачами учеными во всем мире, в частности в детской городской клинической больнице №1.

Демонстрация технологии молекулярной гистологии
министру здравоохранения РФ В.И. Скворцовой (2014 год)