U laboratoriji Instituta Rozalind Frenklin u Oksfordširu počeo je rad na mikroskopu koji može da prikaže detalje veličine svega dvadesetak nanometara. Uređaj, nazvan „Kiri“, koristiće se za proučavanje ćelijskih struktura povezanih sa Kronovom bolešću i ulceroznim kolitisom, dva glavna oblika inflamatornih bolesti creva.
Obična svetlosna mikroskopija ima fizičko ograničenje: veoma bliske strukture stapaju se u jednu sliku. „Kiri“ primenjuje tehniku stimulisanog pražnjenja emisije, poznatu kao STED mikroskopija, čiji su tvorci dobili Nobelovu nagradu za fiziku 2014. godine. Sistem daje približno deset puta bolju rezoluciju od konvencionalnog svetlosnog mikroskopa.
Posmatrane ćelijske strukture najpre se obeležavaju fluorescentnim markerima. Prvi laserski zrak pobuđuje njihovu fluorescenciju, dok drugi zrak, oblikovan poput krofne, gasi svetlost u spoljašnjem prstenu. Signal ostaje samo iz veoma male centralne oblasti, pa mikroskop razdvaja detalje koji bi na standardnom snimku izgledali kao jedna tačka.
Uređaj poseduje i deformabilna ogledala koja ispravljaju optička izobličenja izazvana uzorkom. To omogućava jasnije snimanje dubljih slojeva relativno debelog tkiva i minijaturnih organa uzgajanih u laboratoriji. Temperaturno kontrolisana platforma održava žive ćelije u uslovima približnim onima u ljudskom telu.
Britanski „Gardijan“, koji je predstavio novi instrument, navodi da će istraživači posmatrati proteinske komplekse pomoću kojih ćelije unutrašnjih organa stvaraju zaštitne barijere. Posebno ih zanima kako se raspored tih proteina menja od fetalnog razvoja do odraslog doba. Promena strukture često znači i promenu funkcije.
Crevna barijera ima težak zadatak. Ona mora da omogući prolazak hranljivih materija, a istovremeno da zadrži mikroorganizme i štetne supstance. Ako veze među ćelijama oslabe ili imunološki sistem pogrešno reaguje, može nastati dugotrajna upala. Međutim, kod mnogih pacijenata još nije jasno koji događaj prvi pokreće bolest.
Poređenjem zdravog i obolelog tkiva naučnici žele da utvrde gde se pojavljuju prve razlike. Trenutne terapije mogu da ublaže upalu i kontrolišu simptome, ali ne deluju jednako kod svih ljudi. Preciznije poznavanje molekularnog mehanizma moglo bi da ukaže na nove mete za lekove i omogući bolje prilagođavanje terapije pojedinačnom pacijentu.
Važno je naglasiti da mikroskop sam po sebi nije lek niti garantuje skoro izlečenje. Njegova vrednost je u otkrivanju detalja koji su do sada bili skriveni. Naučni napredak često počinje upravo novim načinom posmatranja: kada struktura postane vidljiva, moguće je postaviti preciznije pitanje i proveriti šta se zaista događa.
„Kiri“ je jedinstven uređaj te vrste u Velikoj Britaniji, a Institut Rozalind Frenklin dobija i višegodišnju javnu podršku za nastavak istraživanja. Mikroskop će biti dostupan različitim naučnim grupama, pa se njegova primena neće nužno završiti na crevnim bolestima.
Najveće obećanje ove tehnologije leži u spajanju visoke rezolucije i živih, složenih uzoraka. Umesto proučavanja izolovanih molekula u pojednostavljenim uslovima, istraživači mogu da posmatraju kako se oni organizuju unutar tkiva. Na toj granici između molekula i organa možda se krije odgovor na pitanje zašto zaštitna barijera kod nekih ljudi prestaje da funkcioniše pravilno.
S.B.
