МЕТОД КОНФОКАЛЬНОЙ МИКРОСПЕКТРОСКОПИИ И РЕКОНСТРУКЦИИ СПЕКТРАЛЬНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ (КОМИРСИ) В ИССЛЕДОВАНИЯХ НОВЫХ ПРОТИВООПУХОЛЕВЫХ CОЕДИНЕНИЙ

Феофанов А. В.
Институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, 117871 Москва
Метод КОМИРСИ подобно лазерной сканирующей конфокальной микроскопии (ЛСКМ) позволяет регистрировать изображения живых клеток (внутриклеточные распределения хромофоров) с 3-х мерным субмикронным пространственным разрешением. В отличие от ЛСКМ, где измеряется интегральный сигнал, методом КОМИРСИ в каждой точке клетки регистрируются спектры. Это дает уникальную возможность идентификации и неразрушающего количественного анализа молекулярных взаимодействий противоопухолевых соединений (ПС) в живых клетках [2-4]. Показано, что исследования ПС возможны с использованием спектроскопии флуоресценции [2-4] или резонансного КР [4]. В основе метода КОМИРСИ лежит детальное исследование изменений спектральных характеристик, отражающих состояние ПС в различном микроокружении, а также в составе молекулярных комплексов с потенциальными клеточными мишенями in vitro с последующей идентификацией этих состояний и комплексов в клетках. Измеренные in vitro, спектры сравнения, соответствующие различным состояниям и взаимодействиям ПС, используются для математического разложения внутриклеточных спектров на составляющие сигналы и идентификации комплексов ПС. Совокупный анализ двумерного массива клеточных спектров позволяет реконструировать спектральные изображения, описывающие внутриклеточные распределения ПС и их комплексов. При этом анализируемые состояния и взаимодействия могут иметь перекрывающиеся спектры, максимумы флуоресценции (положения линий КР) которых отличаются всего на 5-7 нм
(5 см-1). Метод позволяет корректно учесть вклад собственной флуоресценции клетки, какой бы сложной ни была форма спектра. Это особенно важно при анализе малых внутриклеточных концентраций ПС или слабо флуоресцирующих молекул. Диапазон задач решаемых методом КОМИРСИ очень широк: количественный сравнительный анализ локализации внутриклеточных комплексов ПС в чувствительных и резистентных клетках, а также на различных стадиях клеточного цикла; исследование фармакодинамики накопления ПС и их комплексов с мишенями в среднем по клетке и в различных клеточных компартментах; изучение фармакодинамики диссоциации комплексов с учетом относительной скорости выведения ПС из различных органелл; анализ количественных и временных характеристик удержания ПС в клетках; идентификация механизмов клеточного транспорта ПС, а также внутриклеточных мишеней действия препаратов.