La cartographie sans marqueur de biomolécules dans les tissus cérébraux Les outils de spectrométrie de masse (SM) comme les microscopes chimiques pour l'étude de la distribution spatiale des molécules à la surface. Les chercheurs ont rapidement élargi les capacités, ouvrant la voie à des applications cliniques. Santé © Thinkstock L'imagerie par SM permet la détection sans marquage et la cartographie de nombreuses substances biologiquement pertinentes. Cette science est on ne peut plus relative, et produit une réponse normalisée par référence à une norme. La quantification relative des substances pharmaceutiques est possible si les facteurs de réponse de SM (le rapport du signal de l'analyte à sa quantité) sont connus. Néanmoins, il est impossible de connaître un facteur de réponse de SM a priori pour chaque peptide ou protéine. Le projet ENIGMAS (Explicitly normalized imaging mass spectrometry) a résolu cet obstacle, le plus gros facteur limitant l'application clinique de cette technique importante. Ces travaux révolutionnaires ont entraîné le développement d'une méthode pour une normalisation explicite de chaque peptide détecté pendant les expériences d'imagerie de SM. Les membres de l'équipe ont utilisé le modèle murin récemment exploitant le marquage d'isotope stable par les acides aminés dans les cultures cellulaires (SILAC). La technique SILAC est utilisée pour les cellules de culture protéomiques par SM quantitative dans les milieux identiques avec l'exception des acides aminés présents. L'un contenait des acides aminés non marquées et l'autre des acides aminés (de la lysine) sous forme marquée. La lysine marquée a été incorporée à l'alimentation des animaux. Les chercheurs ont utilisé la technique pour créer une norme de référence murine dans laquelle tous les résidus de lysine 12C6 ont été remplacés par de la lysine 13C6. La digestion trypsique de l'extrait de protéine SILAC a produit des peptides trypsiques contenant une lysine 13C6. La digestion sur tissus de tissus de souris normaux a produit des peptides contenant de la lysine 12C6. Ces derniers ont été comparés aux normes selon lesquelles les images de tous les peptides trypsiques ont été normalisées à l'aide de leurs propres analogues isotopiquement marqués. En plus des techniques de préparation d'échantillons, ENIGMAS a développé une énorme base de données de peptides et de protéines de l'imagerie par SM de sections de tissus cérébraux de souris. Une base d'analyse bioinformatique automatisée s'est occupée du reste. La technologie a été utilisée pour fournir des renseignements sur les changements biomoléculaires temporels et spatiaux dans le cerveau murin sur un modèle animal de migraine. Le nouveau membre de la famille d'outils d'imagerie par SM aura un impact inestimable sur le renforcement dans des modèles animaux des maladies neurologiques. L'alignement des ensembles de données d'imagerie avec un atlas d'expression génétique pangénomique à haute résolution permettra d'élargir les capacités en reliant les changements biomoléculaires à l'expression génétique. Mots‑clés Cartographie sans marqueur, biomolécules, tissus cérébraux, spectrométrie de masse, facteurs de réponse
