02 septembre 2025 | 18.10
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Une technique développée par CNR et TIGEM a rendu l'analyse quantitative à trois dimensions pour la première fois possible, sans marqueurs fluorescents, lysosomes, organes cellulaires impliqués dans plus de 60 types de maladies génétiques rares. La recherche, publiée dans le magazine «ACS Nano», vous permet de profondeur en profondeur les modifications à la base des maladies du stockage lysosomial. Une équipe conjointe de l'Institut des sciences appliquées et des systèmes intelligents du National Research Council of Naples (CNR-Isasi) et Tigem (Telethon Institute of Genetics and Medicine) de Pozzuoli a développé une nouvelle approche pour observer la 3D, dans une suspension quantitative et sans marqueurs fluorescents, les « lysosomes '' à l'intérieur des cellules vivantes, en suspension.
Ces organes cellulaires – normalement responsables des processus digestifs qui se déroulent dans les cellules – sont impliqués dans plus de 60 types de maladies génétiques rares, également appelées maladies de l'accumulation de lysosomiale (LSD). Il s'agit d'un ensemble de pathologies rares causées par des défauts enzymatiques ou protéiques dans les lysosomes, avec de graves conséquences pour les organes et les tissus, en particulier le système nerveux central: le diagnostic et la surveillance de l'efficacité thérapeutique sont, à ce jour, entravés précisément par le manque d'outils qui permettent une analyse fonctionnelle des lysosomes dans les cellules vivantes.
Les chercheurs – rapporte une note – se sont concentrés, en particulier, sur la maladie de Niemann-Pick type C, également causée par l'absence ou le fonctionnement incorrect d'une enzyme présente dans les lysosomes: une pathologie désormais non guérissable qui provoque de graves altérations au métabolisme, dans la plupart des cas mortels. La technique développée a fait l'analyse des altérations morphologiques et spatiales des lysosomes dans les modèles cellulaires de cette pathologie pour la première fois possible, comme décrit l'étude publiée dans le magazine «ACS nano».
« Nous avons utilisé la technique de la tomographie holographique dans la configuration du flux cytométrique (HTFC) comme plate-forme pour identifier les maladies de stockage des lysosomies (LDS), en particulier dans la maladie de Niemann -Pick-type C1 (NPC1) Listosomial (LSD).
« Cette technologie – ajoute Daniele Pirone, chercheuse au CNR-ISASI et auteur de l'étude avec CNR-Isasi Pasquale Memmolo et Lisa Miccio Researchers, nous allons pour la première fois pour les cellules en direct suspendues sur les cellules de type Niemann, un contexte, un contexte très proche de la clinique. La technique HTFC a été utilisée pour obtenir des tomographies d'informations élevées basées sur l'indice de réfraction, sans avoir besoin de couleurs chimiques ou de préparations complexes: il a permis d'analyser des milliers de cellules de suspension, d'identifier les biomarqueurs morphométriques 3D qui distinguent de manière fiable les cellules saines de celles affectées par le NPC1 et pour surveiller les effets des interventions pharmacologiques et génétiques. De cette façon, il a été possible de mesurer précisément les changements dans la position et la morphologie des lysosomes, ouvrant la voie à de nouveaux biomarqueurs pour les maladies de l'accumulation de lysosomiale.
L'étude – rapporte la note – représente une étape importante vers l'utilisation des technologies sans étiquette dans les diagnostics cliniques du LSD. Les prochains objectifs seront la validation des cellules dérivant des patients (fibroblastes et cellules sanguines) et l'amélioration de la résolution de l'espace pour atteindre l'identification du lysoome individuel, rapprochant ainsi le HTFC des compétences de la microscopie haute résolution, mais avec les avantages de l'analyse statistique à grande échelle.
« L'intégration de la cytométrie holographique dans le chemin de la recherche translationnelle – conclut Pietro Ferraro, responsable de la recherche et chercheur principal des CNR -SAS – est une étape fondamentale vers des applications cliniques concrètes. Le potentiel de cette technique comme un outil de diagnostic et le dépistage thérapeutique est énorme.
