Nosso sistema imunológico é essencial para nossa sobrevivência, pois nossos corpos estão constantemente expostos a bactérias, vírus, parasitas e outros patógenos. Sem um sistema imunológico, perderíamos rapidamente a guerra contra esses patógenos e sucumbiríamos a esses invasores externos. O sistema imunológico é composto por bilhões de glóbulos brancos individuais que circulam em nossa corrente sanguínea e se movem em nossos tecidos, patrulhando sinais de infecção ou dano tecidual. As defesas do corpo consistem em vários tipos diferentes de glóbulos brancos que incluem linfócitos, monócitos e granulócitos. Os linfócitos são, por sua vez, subdivididos em células T, células B e células NK.
A identificação de cada tipo de célula é essencial para entender seus papéis específicos e realizar pesquisas na área de imunologia. Os linfócitos T e B são as duas principais células imunes adaptativas nos sistemas de defesa do nosso corpo. No entanto, o tamanho e a forma semelhantes das células tornam difícil distingui-las. Atualmente, a distinção de diferentes tipos de células é feita pela coloração de células usando anticorpos fluorescentes que se ligam a diferentes grupos de receptores de diferenciação (CD) na superfície celular.

Agora, uma equipe liderada pelo professor Chang Young-Tae no Centro de Automontagem e Complexidade do Instituto de Ciências Básicas em Pohang, Coréia do Sul, desenvolveu com sucesso uma pequena sonda de molécula CDyB (que significa Composto de Designação amarelo para célula B ) que pode realizar a distinção de células B vivas de células T. CDyB foi descoberto usando uma triagem de biblioteca de fluorescência imparcial chamada Diversity Oriented Fluorescence Library, ou DOFL. Ao usar esse processo, os pesquisadores foram capazes de rastrear milhares de moléculas diferentes por sua especificidade para um tipo de célula imune em relação a outra. Quando aplicado a uma mistura de células T e B, esta nova sonda mostrou ter alta seletividade em relação às células B.

CDyB é um novo tipo de sonda que não requer anticorpos específicos de CD para distinguir diferentes tipos de células. Em vez disso, descobriu-se que é capaz de entrar na própria célula e manchar o retículo endoplasmático (ER) e o aparelho de Golgi, que são organelas proeminentes dentro das células responsáveis ​​​​pelo transporte de materiais dentro das células. Acredita-se que isso seja possível graças à capacidade da molécula de passar facilmente pelas membranas celulares.

Depois de perceber que o CDyB está localizado dentro das organelas ER/Golgi, os pesquisadores especularam que o mecanismo da seletividade das células B é baseado no gating. Em outras palavras, algumas moléculas transportadoras devem ser responsáveis ​​pela captação e acúmulo do CDyB dentro das organelas em algumas células, mas não em outras. Por isso, eles cunharam o novo termo, distinção de células vivas orientadas para portas (GOLD) para descrever esse mecanismo recém-descoberto de distinguir diferentes tipos de células.

Em seguida, os pesquisadores procuraram descobrir por que o CDyB cora apenas as organelas das células B, mas não as células T. Os pesquisadores exploraram ainda mais o mecanismo da nova sonda usando uma biblioteca baseada em SLC-CRISPR, que é uma plataforma que oferece uma alta chance de elucidação sistemática de alvos de controle. Ao empregar SLC-CRISPRa e SLC-CRISPRi, os pesquisadores descobriram que SLC35C2 era o transportador específico para CDyB, que permite que a molécula seja transportada dentro das organelas. O transportador alvo foi ainda validado pela análise de expressão gênica. Os pesquisadores realizaram mais experimentos de nocaute e mostraram que a exclusão do transportador removeu a capacidade da molécula de ser internalizada pelo ER/Golgi das células-alvo, comprovando o papel do SlC35C2 para a seletividade das células B.

Curiosamente, os pesquisadores observaram que o sinal CDyB era mais forte nas células B maduras do que nas células B imaturas. Isto é provavelmente devido à expressão de SLC35C aumentando de acordo com a maturidade das células B. As células progenitoras, como células-tronco hematopoiéticas (HSC) e progenitoras linfoides comuns (CLP), expressam um baixo nível de SLC35C2 e, portanto, são minimamente coradas por CDyB. Quando eles se diferenciam em células T e NK, a expressão de SLC35C2 permanece baixa, produzindo fluorescência de CDyB fraca. Se as células se diferenciam em linhagens de células B, a expressão de SLC35C2 aumenta durante o caminho de maturação. Os progenitores de células B parcialmente diferenciados (Pre-Pro B, Pro B, Pre B) exibem fluorescência CDyB moderada, e as células B totalmente amadurecidas exibem o nível mais alto de fluorescência CDyB.

Notavelmente, a equipe do professor Chang desbloqueou anteriormente outra sonda seletiva de células B chamada CDgB (Composto de Designação verde para células B) no ano passado. Ao contrário do CDyB, ele distingue as células B das células T usando o mecanismo LOLD (Lipid-Oriented Live-cell Distinction). O LOLD utiliza a pequena diferença nos componentes da membrana, como comprimento da cadeia de carbono e teor de colesterol, e flexibilidade para discriminação de células. Enquanto CDyB mostrou fluorescência mais forte em células B maduras, CDgB mostrou a coloração mais brilhante em células B imaturas devido à sua estrutura de membrana mais macia. Espera-se que a utilização de ambas as moléculas com mecanismos em conjunto possa ser uma maneira eficaz de distinguir diferentes tipos de células nas células sanguíneas.

Este estudo enriquece a caixa de ferramentas da sonda molecular e a compreensão molecular para a distinção de células B vivas e abre a possibilidade de análise de células multidimensionais com base no mecanismo ortogonal com novos insights. Este trabalho foi publicado na Angewandte Chemie International Edition em 5 de julho. + Explorar mais

Uma nova sonda fluorescente que pode distinguir células B de células T