Los Institutos Nacionales de Salud (NIH) de Estados Unidos, que dirige Francis Collins, construyen un nuevo centro en la Universidad de Stanford, donde los investigadores biomédicos aprenderán a preparar muestras de proteínas que se congelan en estado vítreo, para su estudio con avanzadas técnicas de Tomografía Electrónica criogénica (crio-ET). Con esta herramienta es posible visualizar componentes celulares en 3D.
En este proyecto participa también la Secretaría de Estado de Energía del Gobierno estadounidense (DOE), ya que en ese campus universitario tiene el SLAC (Stanford Linear Accelerator Center).
El nuevo centro de servicios de preparación de muestras Stanford-SLAC CryoET (SCSC) complementa otra instalación financiada por los NIH en el campus de SLAC: el Stanford-SLAC Cryo-EM Center (S2C2), donde investigadores de todo el país pueden acceder a múltiples ingenios y recibir formación sobre cómo utilizarlos para determinar las estructuras atómicas de moléculas y complejos moleculares y su disposición dentro de las células.
Los dos son parte de una iniciativa más amplia de los NIH para hacer que esta tecnología esté más disponible en la comunidad científica.
Crio-ET es una variación de la microscopía electrónica criogénica, también denominada crio-EM, que utiliza corrientes de electrones para crear imágenes en 3D de células congeladas instantáneamente y sus componentes, a una resolución de menos de una mil millonésima de metro.
Estas tecnologías de rápido avance se han convertido en herramientas revolucionarias para sondear ADN, ARN, proteínas, virus, parásitos, bacterias, orgánulos y pequeñas máquinas moleculares dentro de las células animales y vegetales.
Así, revelan cómo cambian de forma e interactúan de formas complejas mientras llevan a cabo las funciones de la vida.
Stanford, a la vanguardia de la investigación con crio-ET
Dirigidos por el profesor Wah Chiu, de Stanford / SLAC, quien también codirige las instalaciones Cryo-EM de Stanford-SLAC, estos nuevos centros de investigación biomédicos de los NIH en SLAC se convierten en líderes en el mundo para la investigación, la formación, el desarrollo tecnológico y el servicio a la comunidad científica sobre crio-EM.
El profesor Chiu reconoce que la preparación de muestras para estudios de crio-ET es complicada, ya que deben congelarse rápidamente de manera que se conserven en un estado vitrificado o vítreo, “sin alterar -especifica- la disposición original de sus componentes y, luego, cortarse meticulosamente para obtener el grosor correcto para que el haz de electrones pueda capturar una imagen clara y detallada”.
“En este centro -añade- implementaremos y enseñaremos procesos optimizados para la preparación de estas muestras utilizando técnicas de vanguardia, agregando nuevos métodos a medida que vayan apareciendo. Estamos emocionados de ser parte de esta red para difundir este conocimiento y experiencia”.
El centro complementa otras instalaciones de imágenes y difracción en SLAC, incluido el S2C2, el láser de electrones libres de rayos X de fuente de luz coherente Linac (LCLS) y la fuente de luz de radiación de sincrotrón de Stanford (SSRL).
Juntos, proporcionan herramientas integrales y completas de biología estructural en una amplia gama de escalas de longitud y grados de complejidad biológica para responder a las siguientes preguntas desafiantes en biología y medicina.
Además, el nuevo centro es uno de los cuatro centros nacionales de servicio para la preparación de muestras anunciada por los NIH. Los otros están operativos en la Universidad de Wisconsin-Madison, el centro de la red, que realiza la recopilación de datos para todos los centros de servicio; en el Centro de Biología Estructural de Nueva York y en la Universidad de Colorado.
