Brněnští vědci zkoumají novou metodu, jak včas odhalit vady a syndromy u obratlovců. Už ve stádiu embrya dokáží vytvořit model obličeje, který případné nesrovnalosti ukáže. Na výzkumu spolupracují s Karolínskou univerzitou ve Švédsku a jejich práci už otiskl i prestižní vědecký časopis eLife.
Vědci v Brně zkoumají 3D modely embryí. Metoda pomůže včas odhalit genetické vady
Nový program, kterým zkoumají podobu embrya, používají vědci brněnského VUT. Pomocí něj dokáží vytvořit přesné modely obličeje embryí a mohou porovnávat geneticky špatné s geneticky dobrými. Vzorky embryí dodávají vědci ze švédské Karolínské univerzity. K výzkumu používají zárodky myší, protože mají podobnou genetickou výbavu jako lidské embryo.
„Toto je vzorek embrya myši, starý je sedmnáct dnů a jeho velikost je dva centimetry,“ popsal vzorek vedoucí Laboratoře rentgenové počítačové mikro a nanotomografie Tomáš Zikmund. Důležitá je příprava vzorku, který se musí napustit penetračním roztokem, jenž prostupuje tkáně. „S připraveným vzorkem jdeme do přístroje, kde rotuje. Rentgenová trubice snímá jednotlivé snímky,“ řekl vědec.
Vedoucí laboratoře Tomáš Zikmund popisuje vznik modelu (zdroj: ČT24)
Na 3D modelu pracuje celý tým vědců
Z tomografu získají vědci dva tisíce snímků, které je potřeba matematicky zpracovat a zrekonstruovat do řezů. Ze série záběrů pak vytvoří 3D model. „Máme komplexní informace o tom biologickém vzorku. Máme tam jak chrupavku, tak měkké tkáně, svaly, kosti. Je to celkem náročné, máme na to celý tým, abychom vysegmentovali to, co potřebujeme,“ vysvětlil Tomáš Zikmund.
Na rozdíl od mikroskopu, kde se obvykle zkoumají zvlášť vypreparované vzorky, na modelech vědci vidí, jak se embryo vyvíjí a mohou jej porovnat s kontrolními vzorky zdravých myší.
Od chrupavek a tkání se vědci chtějí posunout až k buňce
Výzkum směřuje k vysvětlení různých syndromů a nemocí u lidí, zejména těch, které se projevují deformací obličeje. Nedávno publikovaná část práce ve vědeckém časopise eLife je důkazem toho, že vědecký tým je úspěšný. „Tento výzkum je velice důležitý a je to i tím, že ho lze aplikovat i do dalších vědních oblastí. Je to metoda, jak nahlížet do objemu materiálu a samozřejmě se dá nahlížet i pod povrch,“ řekl zástupce ředitele CEITEC VUT Radim Chmelík. Počítačový tomograf má rozlišení od dvou do deseti mikrometrů. Do budoucna chtějí jít vědci ještě dál a stejnou metodou rozpoznávat jednotlivé buňky.