Zrozumienie, co dokładnie dzieje się wewnątrz komórki zaatakowanej przez wirusa, jest kluczowe dla rozwoju nowych metod leczenia chorób. Wyścig o szczepionkę na COVID-19 pokazał, jak ważne jest dogłębne poznanie szlaków chorobowych. Nowa technologia obrazowania może zrewolucjonizować ten obszar badań, pozwalając na wczesną i szczegółową identyfikację zmian w strukturze komórek.
Obiecującą technologią, która pozwala na uchwycenie zmian komórkowych, jest miękka mikroskopia rentgenowska (SXM). Działa ona podobnie do tomografu komputerowego, ale na poziomie pojedynczej komórki. Jak wyjaśnia Nicola Fletcher, koordynatorka projektu CoCID z University College Dublin (UCD), SXM wypełnia lukę między tradycyjną mikroskopią świetlną a mikroskopią elektronową, która skupia się tylko na pojedynczych elementach. "Piękno SXM polega na tym, że bierze całą komórkę i przygląda się jej w najdrobniejszych szczegółach" – mówi Fletcher.
Głównym problemem jest jednak infrastruktura. Do wytworzenia miękkiego promieniowania rentgenowskiego potrzebny jest synchrotron – obiekt wielkości stadionu piłkarskiego. Na świecie istnieje tylko sześć takich urządzeń, co sprawia, że dostęp do nich jest niezwykle utrudniony.
Finansowany przez UE projekt CoCID podjął to wyzwanie, wykorzystując rozwiązanie opracowane przez SiriusXT, firmę spin-off powiązaną z UCD. Firmie tej udało się zminiaturyzować technologię synchrotronu do rozmiarów małej komory, która mieści się w standardowym laboratorium, generując ten sam rodzaj promieniowania.
W ramach projektu CoCID naukowcy z UCD, SiriusXT oraz inni europejscy eksperci z dziedziny wirusologii i mikroskopii połączyli siły. Ich celem było udoskonalenie technologii i zademonstrowanie jej skuteczności w obrazowaniu komórek zakażonych wirusami, które powodują zmiany strukturalne. Zespoły badawcze skupiły się na wirusowym zapaleniu wątroby typu C i E, SARS-CoV-2 oraz wirusie opryszczki. Badacze chcieli odpowiedzieć na kluczowe pytania: czy można poznać zmiany strukturalne zachodzące podczas infekcji i czy da się je odwrócić za pomocą leków?
Projekt CoCID z powodzeniem udoskonalił technologię SiriusXT, zwiększając jej rozdzielczość do poziomu zbliżonego do synchrotronu i uzupełniając ją o mikroskopię świetlną. "Byliśmy w stanie scharakteryzować zmiany strukturalne komórek i zidentyfikować miejsca, które uległy głębokim zmianom po infekcji" – zauważa Fletcher.
Badaczom udało się uchwycić obrazy komórek po zakażeniu, a także zaobserwować wpływ terapii przeciwwirusowych. Szczególnie uderzający był obraz komórek zakażonych wirusem zapalenia wątroby typu C, które, według Fletcher, wyglądały jak "małe złomowiska", zawalone pozostałościami po martwym wirusie. Odkrycie to rodzi nowe pytania o długoterminowe skutki chorób, takich jak COVID-19, i ich wpływ na przyszłe zdrowie komórek.
Mikroskop SiriusXT jest już używany w UCD, a kolejne egzemplarze są w fazie rozwoju w zakładzie firmy w Dublinie. Sukces projektu CoCID otworzył drogę do dalszych badań. W czerwcu 2025 roku rozpoczął się nowy projekt o nazwie NanoX, finansowany przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych. Jego celem jest umożliwienie wizualizacji złożonego środowiska chorych narządów i tkanek.
"W tym projekcie skupiamy się na wirusowym zapaleniu wątroby typu E" – wyjaśnia Fletcher. "Chcemy spróbować zrozumieć, gdzie ten wirus replikuje się w organizmie, co będzie miało kluczowe znaczenie dla projektowania terapii przeciwwirusowych w przyszłości".
Na podstawie: https://cordis.europa.eu
poleca:
