Cercetătorii au filmat un virus care se furișează printre celule pentru a găsi o cale de acces

Pentru prima dată, oamenii de știință au reușit să facă o înregistrare tridimensională, în timp real, cu virusul care se furișează printre celule pentru a le deturna, oferindu-le un nivel mai profund de înțelegere a modului în care infecțiile se instalează în organism.

Un videoclip microscopic de două minute și jumătate arată un virus steril genetic de multe mii de ori mai mic decât un grăunte de nisip care călătorește de-a lungul unui perete de celule intestinale umane în căutarea unui punct de intrare.

• Îndulcitorii artificiali pot provoca un declin cognitiv mai rapid, indică un studiu
• Invențiile invizibile fără de care lumea modernă s-ar opri: de la GPS la fibra optică

Este crucial să înțelegem virusul care se furișează printre celule pentru a pătrunde în ele pentru a găsi modalități mai bune de a ne apăra împotriva virusurilor, dar urmărirea acestor particule este incredibil de dificilă, nu în ultimul rând pentru că sunt mult mai mici decât celulele printre care navighează.

De ce este important să studiem virusul care se furișează printre celule?

„Este ca și cum ai încerca să faci o poză cu o persoană care stă în fața unui zgârie-nori. Nu poți obține întregul zgârie-nori și să vezi și detaliile persoanei din fața lui într-o singură imagine”, spune chimista Courtney Johnson, de la Universitatea Duke, din Carolina de Nord.

În plus, particulele de virus se mișcă mult mai repede în afara celulei decât în interiorul ei, ceea ce face și mai dificilă elaborarea unui proces de imagistică care este reglat fin pentru a face față acestor dimensiuni și viteze diferite.

Soluția în acest caz este un sistem numit 3D-TrIm, sau 3D Tracking and Imaging Microscopy. Practic, sunt două microscoape într-unul: primul pentru a se fixa pe particulele care se mișcă rapid, iar al doilea pentru a captura imagini 3D ale celulelor din jur. Este asemănător cu o aplicație de navigație prin satelit care urmărește locația mașinii în mijlocul unui peisaj mai larg, explică Science Alert.

Cu particulele virale iluminate cu o cerneală fluorescentă specială, poziția virusului poate fi reprezentată de 1.000 de ori pe secundă, oferindu-le cercetătorilor o privire cu detalii fără precedent asupra mișcărilor virale într-o perioadă cheie a procesului de infecție.

În videoclipul Universității Duke, menționat la începutul articolului, calea șerpuitoare a virusului poate fi văzută drept o linie ondulată de culoare violet.

Noua tehnică are anumite limitări

„Uneori, când prezint această lucrare, oamenii se întreabă: ‘Este acesta un joc video sau o simulare?’ Nu, acestea sunt magini care au venit de la un microscop adevărat”, spune Johnson.

Cu toții respirăm milioane de virusuri în fiecare zi, dintre care marea majoritate nu reușesc să ne facă niciun rău, dar oamenii de știință doresc să afle mai multe despre modul în care anumite virusuri sparg stratul protector de celule și mucus care acoperă căile respiratorii și intestinul pentru a declanșa o infecţie.

Această nouă metodă 3D-Trim ar trebui să ajute, deși are limitări: particulele de virus trebuie să fie colorate înainte de imagistică pentru a putea fi văzute, iar colorantul fluorescent de pe ele trebuie proiectat pentru a dura suficient de mult cât să le permită cercetătorilor să urmărească întregul proces de infecție.

Potențialul invenției

Cu toate acestea, echipa din spatele 3D-Trim spune că există potențial pentru ca sistemul să se îmbunătățească rapid și să fie adaptat la alte tipuri de diagnostice medicale, fie că este vorba despre supravegherea virusurilor sau monitorizarea administrării de medicamente.

„Important, aplicarea acestei tehnici poate fi extinsă la orice sistem în care are loc o dinamică rapidă a obiectelor la scară nanometrică pe scări volumetrice mari, inclusiv livrarea de candidați medicament la scară nanometrică în plămâni și prin vascularizația tumorală neetanșă”, scriu cercetătorii în lucrare.

Cercetarea a fost publicată în Nature Methods.

Vă recomandăm să citiți și:

Molecula care stă la baza originii vieții, cheia în tratarea cancerului

De ce mâncatul noaptea târziu poate duce la obezitate și diabet?

Noi indicii despre miopie! De ce purtăm, de fapt, ochelari?

O nouă clasă de antidepresive și-ar putea face efectul mai rapid