Статья ученых НГУ вошла в спецвыпуск журнала Optics & Photonics News — Optics in 2020

Cover-Sep20В статье, опубликованной в спецвыпуске журнала Optics & Photonics News — Optics in 2020, ученые Новосибирского госуниверситета представили оптический метод для исследования динамики активация тромбоцитов. Это может помочь в изучении ранней стадии активации, межклеточной передачи сигналов и нелинейного взаимодействия различных биохимических путей. Исследование может продвинуть изучение функции тромбоцитов в различных физиологических и патологических состояниях и имеет большое значение для диагностики и контроля сердечно-сосудистых заболеваний.

Авторами статьи выступили сотрудники лаборатории оптики и динамики биологических систем Физического факультета НГУ: Дарья Спирёва, Алексей Воробьев, Вадим Климонтов, Елена Королёва и Александр Москаленский.

Группа ученых в своей статье рассказала о том, как использует фотолабильный аналог АДФ (caged ADP). Это вещество активирует рецепторы тромбоцитов после воздействия света определенной длины волны. Его можно добавить к анализируемому образцу, дождаться равномерного перемешивания с тромбоцитами, а затем вызвать их активацию оптическим импульсом, что является важным результатом, представленным в статье.

— Наше исследование посвящено такому достаточно сложному процессу, как активация тромбоцитов. Активация — это первичный процесс, который происходит во время повреждения стенки сосуда, и нарушение этого процесса может привести к возникновению сердечно-сосудистых заболеваний. Идея использования оптического импульса пришла из необходимости запуска такого процесса, когда мы изучали его под микроскопом. Активация тромбоцитов «включается» с помощью специальных рецепторов на поверхности клетки, которые чувствительны к веществам-активаторам, в нашем исследовании это был АДФ. Так как мы изучаем все под микроскопом и наши объемы ограничены капелькой, а тромбоциты очень маленькие клетки, добавление извне капельки АДФ приводило к смещению клеток, которое не позволяло нам понять, когда именно началась активация. Сложность также заключалась и в том, что мы первые, кто изучали этот процесс у каждой клетки в отдельности, да еще и у свободно двигающихся клеток! Ранее исследования проводились либо на закреплённых тромбоцитах, либо ученые смотрели общий сигнал активации, — рассказала об исследовании студентка Физического факультета НГУ, сотрудник лаборатории оптики и динамики биологических систем ФФ НГУ Дарья Спирёва.

Благодаря тому, что ученые научились оптически контролировать процесс, стало возможным измерить его раннюю динамику у одиночных свободно плавающих клеток, что ранее было недоступно. Эта область сейчас мало изучена, но она очень перспективна. Тромбоциты играют главную роль при развитии сердечно-сосудистых осложнений, от которых в современном мире умирает большинство людей. Исследование активации одиночных клеток с помощью фотолабильных веществ принесет не только новые знания о процессе, но и, возможно, позволит получить новые, важные для медицинской диагностики параметры, необходимые для прогресса в медицине.

— Это исследование сейчас актуально, и мы продолжаем над ним работать. Остается еще много нерешенных задач, например, улучшение протокола подготовки клеток к исследованию, использование не только одного фотолабильного вещества, а нескольких в одном образце для дальнейшего изучения как активации, так и других функций тромбоцитов. Будем накапливать данные, улучшать методику, развивать теоретический аспект вопроса и делать все, чтобы наше исследование принесло еще больше пользы науке и обществу, — добавила одна из авторов статьи. 

 
Наука Физический факультет