Prvi supermikroskop stigao u Hrvatsku: Kakvu ulogu će imati u liječenju

U Institutu “Ruđer Bošković” u Zagrebu znanstvenici će sada moći raditi na superrezolucijskom mikroskopu vrijednom 4,5 milijuna kuna. STED mikroskop je u našu vrhunsku ustanovu došao zahvaljujući potpori Europskog fonda za regionalni razvoj u sklopu projekta Inovativni protokoli mikroskopije za interdisciplinarna istraživanja u biomedicini (IPSted).

Mikroskopija stimuliranog smanjenja emisije (Stimulated Emission Depletion - STED) je superrazlučiva tehnika fluorescentne mikroskopije i jedna od metoda nadilaženja ograničenja svjetlosnih mikroskopa u proučavanju strukture tvari izrazito male veličine, za koju je njemačkom fizičaru Stefanu W. Hellu 2014. dodijeljena Nobelova nagrada, objašnjava se u priopćenju koje je IRB izdao u povodu te vrijedne znanstvene akvizicije.

Superrazlučivo snimanje u STED mikroskopiji proizašlo je iz otkrića da se fluorescentne molekule mogu natjerati na prijenos iz emitirajućeg u neemitirajuće stanje, odnosno da se njihova emisija svjetlosti može kontrolirano gasiti i paliti po potrebi.

Projekt vrijedan 6,5 milijuna kuna

Navedena metoda prisutna je i u drugim metodama superrezolucije, a ono što STED mikroskopiju čini jedinstvenom jest pametna prostorna manipulacija dviju laserskih zraka, za kontrolu emisije i pobudu fluorescencije, koja omogućuje pobuđivanje i detekciju već vrlo malog broja fluorescentnih molekula. STED tehnologija koristit će se u suradnji znanstvenika s IRB-a te fizičara s Prirodoslovno-matematičkog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu koji će sada moći provesti istraživanje signalnih proteina te promatrati žive ljudske tumorske stanice nakon aplikacije potencijalnog antitumorskog lijeka.

– Naš je cilj razviti optimalan protokol za promatranje živih stanica STED mikroskopom kako bismo omogućili promatranje bilo koje ljudske tumorske ili normalne stanične linije te, između ostalog, pratili učinak citostatika i sličnih inhibitora na razvoj tumorskih ili normalnih ljudskih staničnih linija – objasnila je prof. dr. sc. Iva Tolić iz Instituta “Ruđer Bošković” u Zagrebu, voditeljica spomenutog projekta.

Na projektu su zaposlene doktorandica i administratorica projekta. Ukupna vrijednost projekta, dodijeljenog prof. dr. sc. Ivi Tolić, je 6,470.361 kunu, a iznos koji je sufinancirala Europska unija bespovratnim sredstvima iz Europskih strukturnih i investicijskih fondova u financijskom razdoblju 2014.-2020. iznosi 5,468.308 kuna.

– Uz pomoć STED mikroskopa možemo vidjeti tri puta sitnije strukture u stanici nego što smo prije mogli vidjeti standardnim konfokalnim mikroskopom. Koristit ćemo ga za proučavanje diobe stanica odnosno kromosoma. Za diobu je jako bitno da su kromosomi povezani s mikrotubulima, koji su proteinske cjevčice koje vežu kromosome i povlače ih na suprotne krajeve stanice. Ovom vrstom mikroskopije moći ćemo otkriti kako su mikrotubuli vezani na kromosome u raznim fazama formacije diobenog vretena, što je još uvijek nepoznato jer je većina dosadašnjih istraživanja provedena uz pomoć konfokalnog mikroskopa kojim se ne mogu razlučiti te ključne veze – kaže prof. Tolić.

Temelj za nove metode u biomedicini

Riječ je o prvom takvom mikroskopu u Hrvatskoj čijom nabavom te integracijom njegovih funkcionalnosti grupa prof. Tolić dodatno proširuje kapacitete za provođenje interdisciplinarnih istraživanja staničnih struktura. Jer superrezolucijska fluorescencijska mikroskopija ima znatno poboljšanu moć razlučivanja u odnosu na klasične metode svjetlosne mikroskopije.

Također, razumijevanje staničnih procesa je temelj za daljnja istraživanja o tome kako određeni lijekovi, razni kemijski spojevi ili pak virusi i bakterije djeluju na procese u živoj stanici. Ovim projektom će se prvi put u Hrvatskoj postaviti temelj za nove metode u biomedicini temeljene na superrezolucijskoj mikroskopiji i najmodernijoj tehnologiji te prezentirati nova istraživanja u staničnim strukturama – razvit će se optimalan inventivni protokol za promatranje živih stanica superrezolucijskim mikroskopom (STED) čime će se moći promatrati bilo koje ljudske tumorske ili normalne stanične linije i promatrati učinak citostatika i sličnih inhibitora na razvoj tumorskih ili normalnih ljudskih staničnih linija.