Исследовательница Йихуи Шен, ассистент-профессор биоинженерии, начала свою научную карьеру в химии, изучая процессы сворачивания белков. Однако настоящую страсть она нашла в микроскопии, когда осознала, что этот инструмент может помочь наблюдать биологические процессы на молекулярном уровне и решать сложные задачи на стыке инженерии, химии и физики.
Шен присоединилась к лаборатории профессора Вэй Мина в Колумбийском университете, где освоила новую технику микроскопии — когерентное рамановское изображение. Этот метод позволяет визуализировать распределение молекул и химические процессы в клетках с высокой точностью.
Шен задумалась: что, если можно наблюдать обмен веществ в клетках в реальном времени и выявлять молекулярные пути, которые способствуют развитию опухолей и заболеваний? В Пенсильванском университете Шен открыла собственную лабораторию для углубленного изучения метаболизма и поиска новых методов лечения рака.
Метаболизм: важнейший процесс в организме
Метаболизм — это процесс преобразования пищи в энергию, которая поддерживает нашу активность. Однако это гораздо больше, чем просто «сжигание калорий». Он включает синтез белков, липидов, нуклеиновых кислот и углеводов, удаление токсинов и поддержание стабильной среды в клетках.
Традиционные методы изучения метаболизма, такие как позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ), полагаются на использование радиоактивных меток. Однако их разрешение недостаточно для наблюдения за метаболизмом на уровне отдельных клеток. Чтобы преодолеть эти ограничения, Шен применяет когерентное рамановское изображение и масс-спектрометрию для анализа метаболических путей в клетках.
Новый подход к лечению рака
Особый интерес Шен вызывает применение её методов для изучения опухолей. В опухолях существует сложная среда, где раковые клетки и иммунные клетки взаимодействуют. Основной вопрос, над которым работает лаборатория Шен: какие метаболические пути активны в раковых клетках и как можно изменить метаболизм для улучшения терапии.
Шен активно строит свою лабораторию в Пенсильванском университете и привлекает студентов и коллег, увлечённых микроскопией и системной биологией, чтобы продвигать понимание и лечение заболеваний.
«Самое важное в нашей работе — это задавать правильные вопросы и находить инструменты для их решения», — говорит Шен.