Avances recientes en la microscopía electrónica

La microscopía ha avanzado a pasos agigantados en los últimos años. Una ciencia que era inconcebible hace unos años se ha convertido en una cuestión de programar microscopios de última generación para procesar grandes cantidades de datos.

El Dr. Gabriel Frank se dio cuenta rápidamente del potencial de la criomicroscopía electrónica para descubrir las estructuras moleculares en niveles hasta entonces inobservables.

Con este microscopio, el Dr. Frank descubre prometedores fármacos candidatos para el cáncer, la enfermedad a la que se denomina ampliamente y con razón «el emperador de todas las enfermedades», una frase acuñada por por el Dr. Siddhartha Mukherjee.

Investigación innovadora

La última investigación del Dr. Frank, publicada en Nature Communications , que es la primera realizada con el microscopio crio-electrónico, explica las interacciones de la ferritina con su regulador, el coactivador del receptor nuclear 4 (NCOA4).

En la célula, la ferritina actúa como una jaula para el hierro.

La célula utiliza el NCOA4 para decidir cuándo liberarlos de la jaula y cuándo almacenarlos.

Un exceso de hierro en la célula es tóxico y provoca su muerte.

Revelando detalles atómicos

Si es muy poco, la célula se ralentiza hasta que se completan todos sus procesos. se detiene, incluida la replicación celular, que es crucial para la progresión del cáncer.

Utilizando el microscopio crioelectrónico, el Dr. Frank y sus estudiantes pudieron ver por primera vez los detalles atómicos de la interacción entre el NCOA4 y la ferritina.

Comprender cómo el NCOA4 se une a la ferritina podría allanar el camino para la síntesis de medicamentos que bloqueen esta interacción, frenando así las células cancerosas agresivas, que dependen en gran medida de grandes cantidades de hierro libre.

Además de su propia investigación, el Dr. Frank es un apasionado del potencial de la criomicroscopía electrónica y de su avance en Israel.

Con ese fin, imparte cursos para estudiantes y profesores de otras universidades sobre el microscopio y sus aplicaciones en esta materia.

Cryo-EM

La criomicroscopía electrónica (Cryo-EM) es una técnica avanzada de microscopía que permite observar estructuras biológicas a nivel molecular.

A diferencia de la microscopía electrónica tradicional, la Cryo-EM mantiene las muestras a temperaturas extremadamente bajas (cerca del cero absoluto), lo que preserva su estado nativo sin necesidad de teñirlas o fijarlas químicamente.

Esta técnica es especialmente valiosa para estudiar proteínas, virus y complejos macromoleculares en alta resolución, lo que ha revolucionado el campo de la biología estructural y ha permitido avances significativos en la comprensión de los mecanismos biológicos fundamentales.