Nytt superupplösande mikroskop ska blotta tarmens skador vid inflammatorisk tarmsjukdom

Bilder

×

Dr Karina Pombo-Garcia peers into a new microscope that could unlock new knowledge about bowel conditions like Crohn’s. Photograph: Adam Gasson/Rosalind Franklin Institute theguardian.com

Dr Pombo-Garcia and Dimitrios Ioannidis, a PhD student, with the new kit, which allows them to see details down to just 20nm in size. Photograph: Adam Gasson/Rosalind Franklin Institute theguardian.com

PhD student Dimitrios Ioannidis is using the microscope to understand how cells that line our internal organs create protective barriers. Photograph: Adam Gasson/Rosalind Franklin Institute theguardian.com

‹ ›

Ett nytt mikroskop vid Rosalind Franklin-institutet i Oxfordshire kan urskilja strukturer ned till omkring 20 nanometer – ungefär tio gånger finare än vanlig ljusmikroskopi – och forskare tror att det kan förändra vad man faktiskt kan se i vävnad som påverkas av inflammatorisk tarmsjukdom. Instrumentet, som fått smeknamnet ”Curie”, används vid Harwell Science and Innovation Campus för att avbilda levande celler och laboratorieodlade ”miniorgan” i förhållanden nära kroppstemperatur, enligt The Guardian.

Poängen är inte en enstaka spektakulär bild, utan att fler detaljer blir mätbara. Vid Crohns sjukdom och ulcerös kolit – de två huvudformerna av inflammatorisk tarmsjukdom – hamnar patienter ofta i en rundgång där man provar läkemedel som dämpar inflammation utan att fullt ut besvara varför immunförsvaret och tarmens skyddande barriär överhuvudtaget fallerar. The Guardian skriver att mer än en halv miljon människor i Storbritannien lever med inflammatorisk tarmsjukdom, och att diagnoserna ofta ställs mellan 15 och 40 års ålder, när symtomen krockar med studier, första jobben och familjebildning. Det skapar en lång rad kostnader: återkommande vårdbesök, frånvaro från arbete och allt mer avancerade behandlingar som kan hjälpa vissa men lämnar andra med kvarstående besvär.

Curie bygger på så kallad mikroskopi med stimulerad emissionsutsläckning, en tvålasermetod som belönades med Nobelpriset i fysik 2014. Fluorescerande markörer används för att märka ut detaljer i cellerna; en laser väcker markörerna, medan en andra, ringformad stråle släcker fluorescensen i kanterna så att bara en mindre punkt i mitten registreras. I praktiken gör det att forskare kan skilja mellan strukturer som annars flyter ihop i vanliga fluorescensmikroskop. Systemet använder också deformerbara speglar för att rätta till de förvrängningar som uppstår i tjockare prover, vilket gör att man kan avbilda djupare in i vävnad och organoidmodeller utan att tappa skärpa.

Det är viktigt eftersom mycket av tarmens funktion beror på mikroskopisk arkitektur: hur epitelceller tätar mot varandra, hur slemskikt byggs upp och hur immunceller samspelar med barriären. The Guardian rapporterar att doktoranden Dimitrios Ioannidis använder mikroskopet för att studera hur celler som klär inre organ skapar skyddande barriärer – arbete som riktas mot mekanismer snarare än symtom. Om dessa mekanismer kan kartläggas med högre precision kan det minska sökområdet för läkemedelsmål och hjälpa till att förklara varför behandlingar som i bred mening dämpar inflammation ibland missar den specifika felorsaken hos en viss patient.

Än så länge är genombrottet ett instrument och en förmåga, inte en ny behandling. Rosalind Franklin-institutet uppger att Curie är det enda mikroskopet av sitt slag i Storbritannien, vilket koncentrerar ett sällsynt forskningsverktyg till en enda anläggning samtidigt som sjukdomsbördan är spridd över hela landet.