טכניקת ננוסקופיה חדשה שפותחה באוניברסיטה הלאומית של אוסטרליה (ANU) חשפה רשתות נסתרות המשמשות לתקשורת בין תאים, ופתחה דרכים חדשות להבנת מחלות אנושיות.
פורסם ב תקשורת טבעפריצת הדרך מאפשרת לחוקרים לבחון כיצד תאים חיים מקיימים אינטראקציה עם הסביבה שלהם במשך מספר ימים, וחושפים התנהגויות תלת מימדיות שבעבר לא היו נראות למיקרוסקופים קונבנציונליים.
שימוש בהדמיה עדינה ונטולת תוויות אומר שנוכל סוף סוף לראות את החיים הסודיים והדינמיים של תאים בזמן אמת ובתלת מימד."
ד"ר סטיב לי, חוקר בכיר במחקר, בית הספר למחקר רפואי ג'ון קרטין (JCSMR), האוניברסיטה הלאומית של אוסטרליה
ד"ר לי הוסיפה: "הטכניקה מאפשרת פריצות דרך מהירות ומדויקות יותר באופן שבו אנו מבינים ומטפלים במחלות אנושיות בקנה מידה ננו.
הצוות השתמש בשיטה החדשה, RO-iSCAT, כדי לצפות בהרחבות ננומטריות דקות דמויות חוט מתאי. במשך ימים של הדמיה מתמשכת, נראו מבנים אלה מתרחבים, נסוגים ומתחברים מחדש, ויוצרים רשתות מורכבות המעבירות מסרים ביוכימיים לתאים שכנים.
הסופר הראשי וחוקר הדוקטורט Junyu Liu עזר לפתח את טכניקת הננוסקופיה החדשה על ידי סיבוב זווית האור המאיר את הדגימה ושילוב תמונות בגבהים שונים.
"תחת תאורה סיבובית, רעשי הרקע מופשטים, וחושף מבנים סלולריים שונים בקנה מידה ננומטרי בתלת מימד", אמר מר ליו.
הצוות החל להתנסות כיצד טכניקת המעקב התלת מימדית יכולה למדוד את ההרחבות הננומטריות הסלולריות החמקמקות, דמויות חוט, שהן קריטיות כמעט לכל העברת איתות, תקשורת ותנועה סלולרית.
"הטכניקה שלנו מגבירה כמות כמעט בלתי ניתנת לזיהוי של אותות אור שמקפיץ את התאים החיים פי עשרה בזמן אמת", אמר ד"ר לי.
"זה מדהים שהטכניקה הזו אינה מצריכה שימוש בצבעים כימיים, או 'תוויות', שנמצאות בכל מקום בננוסקופים, אך עלולות להיות רעילות לתאים שהם חוקרים עקב פוטו-רעילות".
צילומים מהמחקר גילו שהקשרים הללו אינם סטטיים כפי שחשבו בעבר. בתנועה דינמית מאוד, המבנים מתפתלים זה סביב זה לפני שהם יוצרים גשר יציב.
ד"ר דניאל לים, מדען הדמיה בכיר בצוות, השתמש במהירות ביכולת החדשה שלהם כדי לחקור סוגי תאים שונים מחוקרים במכון Garvan למחקר רפואי ובתוך JCSMR. זה כלל חקירה כיצד תאי סרטן הלבלב ותאי כלי דם אנושיים יוצרים גשרים 'הדוקים' מרובים עם תאי רקמת החיבור שמסביב. אינטראקציות אלו נחשבות כמסייעות לגידולים לצמוח ולהתנגד לטיפול על ידי עיצוב הסביבה המקומית שלהם או מסייעות ביצירת תאי דם חדשים.
אותה גישה יכולה גם לעזור למדענים להבין כיצד וירוסים נעים בין תאים, מכיוון שחלקם נחשבים להתפשט דרך הגשרים הסלולריים הללו.
"כעת יש לנו את הכלי להבין טוב יותר את האינטראקציות הננומטריות הללו בתוך אוכלוסיות תאים גדולות יותר", אמר ד"ר לים.
"זה יכול לעזור לנו ללמוד כיצד לחסום מסלולים ספציפיים לטיפול במחלות או מתן טיפולים תרופתיים בצורה מדויקת יותר."
