amerika gazete haberleri haberler
Yazılar

Tehlikeli Enfeksiyonları Güvenle İncelemek – COVID-19 Gibi – Artık Çok Daha Kolay

Son derece hızlı yeni bir 3D görüntüleme yöntemi, hücrelerin enfeksiyona ve olası tedavilere nasıl tepki verdiğini gösterebilir.

Bir salgınla mücadele etmek için bilimin hızlı hareket etmesi gerekiyor. Güvenli ve etkili aşıların artık yaygın olarak bulunması ve bir avuç umut verici COVID-19 tedavisinin yakında gelmesiyle, biyolojik araştırmaların birçok yönünün son iki yılda başarıyla hızlandırıldığına şüphe yok.

Şimdi, Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı’ndan (Berkeley Lab) ve Almanya’daki Heidelberg Üniversitesi’nden araştırmacılar, inanılmaz derecede ayrıntılı, üç boyutlu taramalar üretebilen mikroskobik bir görüntüleme tekniği olan yumuşak X-ışını tomografisini kullanarak enfekte olmuş hücreleri görüntüleme hızını artırdı.

Yaklaşımları, haftalarca hazırlık ve diğer yöntemlerle analiz gerektirecek verileri toplamak için yalnızca dakikalar alır ve bilim insanlarına, hücrelerimizin iç mekanizmasının SARS-CoV-2’ye veya diğer patojenlere nasıl tepki verdiğini ve bunun nasıl olduğunu hızlı bir şekilde incelemenin kolay bir yolunu sunar. hücreler, enfeksiyonu tedavi etmek için tasarlanmış ilaçlara yanıt verir.

“Görüntüleme tekniğimizden önce, bir kişi bir hücrenin içinde neler olup bittiğini bilmek ve bir enfeksiyonda hangi değişikliklerin meydana geldiğini öğrenmek istiyorsa, hücreleri sabitleme, dilimleme ve boyama sürecinden geçmeleri gerekirdi. elektron mikroskobu ile analiz etmek için. İlgili tüm adımlar göz önüne alındığında, cevabı almak haftalar alacaktı. Biosciences Alanında Berkeley Lab fakülte bilim adamı olan proje eş başkanı Carolyn Larabell, “Bunu bir günde yapabiliriz” dedi. “Dolayısıyla, hücreleri inceleme sürecini, enfeksiyonun sonuçlarını ve bir hastayı hastalığı iyileştirebilecek veya iyileştirmeyebilecek bir ilaçla tedavi etmenin sonuçlarını gerçekten hızlandırıyor.”

Hücresel dondurma çerçeveleri alma
Larabell, UC San Francisco’da anatomi profesörü ve Berkeley Lab’ın Gelişmiş Işık Kaynağı (ALS) merkezli bir tesis olan Ulusal X-Ray Tomografi Merkezi’nin direktörüdür. Tesis personeli, diğer hücresel görüntüleme tekniklerinin bıraktığı boşlukları doldurmak için 2000’li yılların başında yumuşak X-ray tomografisi (SXT) geliştirdi. Şu anda dünya çapındaki araştırmacılara SXT sunuyorlar ve yaklaşımı iyileştirmeye devam ediyorlar. Geçen yılın sonlarında Cell Reports Methods’da yayınlanan bir araştırmanın parçası olarak , o ve üç meslektaşı, Heidelberg Üniversitesi ve Alman Enfeksiyon Araştırmaları Merkezi’ndeki meslektaşları tarafından hazırlanan insan akciğer hücresi örnekleri üzerinde SXT gerçekleştirdi.

Virolog Ralf Bartenschlager ve fizikçi Venera Weinhardt liderliğindeki Alman ekip, hücreleri dikkatli bir şekilde SARS-CoV-2 ile enfekte etti ve sonra onları aldehit bazlı bileşiklerle kimyasal olarak sabitledi – hücreleri öldüren ve onları hareketsiz hale getirerek son canlı hallerinde koruyan bir süreç ( ve ayrıca kalan viral partikülleri de inaktive eder) – enfeksiyondan 6 ve 24 saat sonra.

Hücrelere yapılan kimyasal fiksasyona rağmen, elde edilen 3D görüntüler SXT’nin bildiği aynı mükemmel ayrıntı ve netlik düzeyine sahip olduğunda tüm ekip sevinçten havalara uçtu. Buradaki çıkarım, yaklaşımlarının birçok laboratuvarın, canlı enfekte hücrelerle çalışmanın doğal riskleri – ve buna karşılık gelen gerekli güvenlik protokolleri – olmadan enfekte hücreleri güvenli bir şekilde görüntülemesine izin vermesidir.

Larabell, “Bu gerçekten önemli bir nokta çünkü herkesin bir BSL-3 (Biyogüvenlik Düzeyi 3) laboratuvarı olmadığı için insanların üzerinde çalışamayacağı çok sayıda tehlikeli organizma var, dedi. “Örneğin Berkeley Laboratuvarı’ndaki hiç kimse, bu hücrelerin laboratuvarlarında büyümesini sağlayamaz. Böylece patojenler üzerinde daha önce görüntüleyemediğimiz pek çok deneye kapı açıyor.”

Larabell’in grubundaki bilim adamları Jian-Hua Chen ve Valentina Loconte, Ulusal X-Ray Tomografi Merkezi’nde sırasıyla tomografi seanslarını ve görüntü analizini gerçekleştirdiler. Her ikisi de, numune hazırlamaya çok az zaman harcandıktan sonra ve leke veya etiketleme kullanılmadan, SXT’nin akciğer hücreleri içindeki farklı organellerdeki değişiklikleri çok yüksek çözünürlükte nasıl yakaladığını görmekten hoş bir şekilde şaşırdılar. Bu ek adımlara genellikle, farklı dahili bileşenlerin kolayca ayırt edilebildiği hücre haritaları oluşturmak için ihtiyaç duyulur.

Doktora sonrası araştırmacı Loconte, “Bana çarpan bir ayrıntı, muhtemelen hücrenin tüm viral üreme makinelerini geri dönüştürmeye veya ortadan kaldırmaya çalıştığı bu büyük zar bölmesinin varlığıydı” dedi. Görüntülerin, inceledikleri hemen hemen tüm enfekte hücrelerde bu tuhaf bölmenin gelişimini gösterdiğini kaydetti. “Tekniğimiz tarafından gerçekten net bir şekilde vurgulandı. Örneğin, transmisyon elektron mikroskobu (TEM) kullanıyor olsaydık, bunun gibi tek bir organeli izlemek çok daha uzun sürerdi, çünkü TEM kullanan bilim adamlarının hücreleri dilimlemeleri, her bir dilimi bağımsız olarak analiz etmeleri ve ardından yeniden yapılandırmaları gerekiyor. alan, dedi.

Haberleri yaymak
Artık virüs bulaşmış hücreleri güvenli bir şekilde görüntülemek için tam hücreli SXT kullanma potansiyelini gösterdiklerine göre, yazarlar bulgularının küresel bilim topluluğunun COVID-19 ve potansiyel olarak diğer hastalıkları incelemesine yardımcı olacağına inanıyor.

Bu arada, Larabell, Weinhardt ve Bartenschlager, tekniği şimdiden iyi bir şekilde kullanmaya başladılar. Bartenschlager ve ekibi, Alman Enfeksiyon Araştırmaları Merkezi’ndeki görevinin bir parçası olarak, insan hücrelerinin birkaç deneysel COVID-19 tedavi edici ilaca nasıl tepki verdiğini incelemek için tam hücreli SXT’yi kullanmaya başladı. Sonuçlar için hızlı geri dönüşün, ilaç geliştirme sürecini hızlandırmaya yardımcı olacağını ve piyasada daha kısa sürede ek etkili tedaviler elde edeceğini umuyorlar. Ayrıca, diğer viral ajanların neden olduğu enfeksiyonların ilerlemesini anlamak için teknolojiyi kullanmayı planlıyorlar.

“Mikroskopçular olarak sık sık ‘görmek inanmaktır’ deriz. Bununla birlikte, virüs-konak etkileşimlerinin karmaşıklıklarını daha iyi anlamak için keşfetmemiz gereken hala birçok bilinmeyen var. Bu, enfekte olmuş hücreler arasındaki gözlemlediğimiz varyasyonlar göz önüne alındığında, istatistiksel olarak anlamlı bilgiler elde etmek için çok sayıda hücrenin görüntülenmesini gerektirecek” dedi. “SXT, topluluğa, insan hücrelerine virüs bulaştıktan sonra ne olduğunu gözlemlemek ve araştırmak için çok iyi bir şans sunuyor. Bunun viroloji alanındaki kritik soruları cevaplamak için bir pencere açacağını umuyorum.”

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

Başa dön tuşu
İstanbul evden eve nakliyat izmir dijital ajans dijital pazarlama