Die Pathoplex -Technologie bildet Proteinmuster über menschliche Organe über menschliche Organe

Jedes Organ im menschlichen Körper enthält verschiedene Arten von Zellen, die auf bestimmte Weise angeordnet sind.
Diese Anordnungen unterstützen Proteinwechselwirkungen, die wichtige Funktionen wie Nährstoff- und Abfallverarbeitung in der Leber- und Nieren- oder Neuronenfunktion im Gehirn treiben.
Abnormale Veränderungen der Proteinspiegel und Muster können zu Krankheiten führen.
Das Verständnis der Proteinorganisation kann die Behandlungen verbessern und Krankheitssymptome minimieren.
In einer Studie veröffentlicht in NaturEin globales Forscherteam entwickelte eine neue Technologie, die als pathologische Multiplexing oder Pathoplex bezeichnet wird, um mehr als 140 verschiedene Proteine in 40 Gewebeproben abzubilden.
Sie verwendeten Pathoplex, um Gewebeproben von Menschen mit diabetischer Nierenerkrankung zu analysieren und krankheitsspezifische Proteinmuster zu identifizieren.
Die Position von Proteinen in Geweben kann unter Verwendung von Antikörpern mit fluoreszierenden Tags sichtbar gemacht werden, die an bestimmte Proteine binden und unter einem Mikroskop leuchten.
Das Fehlen hochwertiger Antikörper-Panels hat jedoch die Forschungsbemühungen zur Proteinenexpression auf Organebene behindert.
Das Team entwickelte Pathoplex, indem sie Bilder aus mehreren proteingebundenen Antikörpern kombinierte und ein Softwareprogramm verwendet, das Muster über mehrere Gewebe interpretiert könnte.
Das System wurde optimiert, um mehr als 140 verschiedene Proteine aus mindestens 40 Biopsieproben zu kartieren.
„Pathoplex ebnet den Weg zum Verständnis und zur Bildgebung komplexer Gewebe bei menschlichen Krankheiten wie Diabetes„, Sagte Matthias Kretzler, Professorin für Innere Medizin und Mitglied des Caswell Diabetes Institute, der Teil des Teams war.
„Wir können endlich Atlasen entwickeln, die Veränderungen der Proteinfunktionen beschreiben und wie man sie mit neuen Behandlungen verbessert. „
Als Proof of Concept wurde Pathoplex verwendet, um Biopsieproben von Menschen mit diabetischer Nierenerkrankung zu analysieren.
Die Forscher konnten die Proteinexpression mit Organfunktionsstörungen verknüpfen und gesunde Proteinmuster in Gruppen von Zellen identifizieren, die gut funktionieren, und solche, die in beschädigten Zellen mit Krankheiten assoziiert sind.
Pathoplex zeigte auch nierenbezogene Zellveränderungen bei Menschen mit Typ-2-Diabetes, bevor ihre Nieren Anzeichen einer Krankheit zeigten.
In den Auslesungen wurde untersucht, wie diese Gewebe auf bestimmte Arzneimittelbehandlungen ansprechen würden, was darauf hindeutet, dass die Technologie letztendlich sowohl die Diagnose als auch die Behandlungszeitpläne für Patienten beschleunigen könnte.
Quellen:
Kuehl, M., et al. (2025) Pathology-oriented multiplexing enables integrative disease mapping. Nature. doi.org/10.1038/s41586-025-09225-2.