Fluorescerend eiwit kleurt levers van levende muizen

Een lichtreceptor van een bacterie is omgebouwd tot een eiwit dat infrarood fluoresceert. De straling van het eiwit gaat door biologisch weefsel heen. Met behulp van het eiwit zijn levers van levende muizen zichtbaar gemaakt. (Science, 8 mei).

Het eiwit is gemaakt onder leiding van Roger Tsien (universiteit van Californië) die eind vorig jaar een Nobelprijs ontving voor zijn werk aan het groen fluorescerende eiwit GFP. Dankzij dat eiwit hebben biologen veel geleerd over processen in cellen, maar het groene licht dringt niet door weefsel heen.

Met infrarode straling lukt dat wel. Dat is interessant, omdat dan bijvoorbeeld de groei van een gezwel of het lot van stamcellen in een levend organisme kan worden bestudeerd. Voor mensen is het eiwit niet geschikt, omdat het wordt gemaakt door een gen dat in het lichaam wordt gebracht, met een virus bijvoorbeeld. Dat is een riskante techniek. De infrarode straling die het eiwit afgeeft is ook nog niet sterk genoeg om naar buiten door te dringen vanuit een veel groter dier dan een muis.

Het bacteriële eiwit dat Tsien heeft omgebouwd is een fytochroom, een pigment waarmee de bacterie Deinococcus radiodurans licht opvangt. In de bacterie is het eiwit gebonden aan biliverdine. Dat is een groene afvalstof van hemoglobine die ook in dieren voorkomt, het geeft ‘blauwe’ plekken kleur. Normaal gesproken fluoresceert het pigment nauwelijks, maar Tsien dwong het ertoe door er stukjes vanaf te hakken. In de beknotte variant zond het pigment na bestraling met een laser infrarode straling uit met een golflengte van ruim 700 nanometer, de ondergrens van infraroodstraling. Maximaal zeven procent van het invallende licht werd weer uitgezonden. Die efficiëntie moet nog omhoog.

Tsien koppelde het gen voor het beknotte, goed fluorescerende pigment aan een virus dat hij bij de muizen injecteerde. Via de bloedbaan kwam het in de muizenlevers terecht.

In combinatie met de natuurlijk voorkomende biliverdine fluoresceerde het pigment een beetje. Het licht werd versterkt door extra biliverdine te injecteren. Het lijkt er vooralsnog niet op dat de injecties muizen vergiftigden.

Michiel van Nieuwstadt