Inovativní technologie poprvé umožnila sledovat, jak nový koronavirus napadá buňku

Němečtí vědci poprvé pozorovali virus SARS-CoV-2 pomocí speciální technologie. Umožnila sledovat, jak napadá buňku geneticky upravené myši.

Virus SARS-CoV-2 (modře) pod mikroskopem:
Zdroj: Bielefeld University

Autoři zveřejnili výsledky svého výzkumu včetně kolorovaných snímků v odborném časopisu Beilstein Journal of Nanotechnology. Ukázali, že virus se dá sledovat metodou takzvané helium-iontové mikroskopie, která se doposud k jeho studiu nepoužívala.

Koronaviry mají průměr jen kolem sta nanometrů. To znamená, že klasickými optickými mikroskopy se pozorovat nedají, proto se od začátku pandemie používaly elektronové.

Jenže ty mají řadu nevýhod. V klasickém optickém mikroskopu se používá viditelné světlo zaostřené pomocí čoček, v elektronovém se využívá svazek elektronů zaostřený pomocí magnetů. Mezi největší výhody patří velmi velké zvětšení. Preparát však musí být ve vakuu, což znemožňuje pozorovat živé organismy. Dá se to sice různě „obcházet“, například tím, že se živý organismus obalí vrstvičkou zlata, ale to zase mění řadu jeho pozorovaných vlastností.

Helium-iontové mikroskopy tímto neduhem netrpí. Dokáží zobrazit věci až 400krát menší než koronavirus, a protože nijak nemění buňky, mohou sledovat, jak s viry interagují.

SARS-CoV-2 pod mikroskopem útočící na buňky ledvin
Zdroj: Bielefeld University

Němečtí experti tak mohli sledovat, jak virus napadá buňky geneticky upravených myší – konkrétně na buňkách ledvin, které jsou bohaté na receptory ACE2, na něž se virus umí navázat.

Ve skutečnosti jsou snímky černo-bílé, v tak mikroskopických rozměrech už barvy neexistují – úvodní fotografie je kolorovaná, aby virus lépe vynikl.

Pomoc nové technologie 

Helium-iontové mikroskopy jsou poměrně nové, první komerčně dostupný se prodává teprve od roku 2007. Nejprve se využívaly v materiálových vědách a ve strojírenství, ale velmi rychle našly uplatnění i v biomedicíně – v posledních několika letech se tento přístup používá ke studiu lidských a zvířecích buněk, ale i bakterií.

Na sledování virů se zatím neuplatnil, ale studium interakce viru s buňkami bylo logickým dalším krokem. Její pochopení během infekce a po ní by mohlo poskytnout nový pohled. „Helium-iontová mikroskopie může pomoci lépe porozumět průběhu nákazy u nemocných covidem-19,“ věří spoluautor studie profesor Holger Sudhoff z Bielefeldské univerzity.