Romas

3 milimetrų muselės ir 6 Nobelio premijos: kaip musės tapo mokslo superžvaigždėmis

 

Greičiausiai paskutinė vieta, kurioje ieškotumėte vaistų nuo vėžio, yra pūvantys vaisiai. Būtent jais mintančios muselės yra mokslo pasaulio superžvaigždės. Vaisinės muselės yra vos 3 milimetrų ilgio, tačiau jų pavadinimas jau yra įrašytas prie šešių Nobelio premijų.

Mažiausius mėginius liečia blakstienomis

Nors šie vabzdžiai turi 30 kartų mažiau DNR nei mes, tačiau su jais dalinamės apie 60 procentų genų, iš kurių kai kurie susiję su vėžio plitimu.

Londone veikiančio Francio Cricko instituto mokslininkai vaisines museles naudoja tam, kad suprastų, kaip veikia ląstelės ir kas nutinka, kai jų veikla sutrinka. Institute yra 1,5 milijono vaisinių muselių, leidžiančių tirti 8000 skirtingų genetinių atmainų.

Šie išbadėję vabzdžiai kasmet suvalgo net 10000 litrų maisto. Stiklų plovikai rūpinasi, kad instituto įranga būtų švari. Kasmet jie išplauna ir sterilizuoja daugiau nei 750 tūkst. menzūrų, kolbų ir vamzdelių, o mažiausius mėginius mokslininkai tvarko su žmogaus blakstienų plaukeliais, pritvirtintais prie lazdelių.

Švytinčios muselės

Vaisinės muselės genomą sudaro 13 tūkst. 937 skirtingai genai, užrašyti 168 mln. 736 tūkst. 537 raidžių kodu.

Muselių genai mutuoja žaibišku greičiu, todėl galima sukurti museles su specifiniais genetinių mutacijų rinkiniais. Norėdami tai pasiekti, mokslininkai kryžmina skirtingus muselių tipus ir mutavusius genus ypač plonomis adatomis suleidžia į muselių kiaušinėlius.

Muselių parinkimas ir modifikavimas yra subtili užduotis, kurią tenka atlikti su teptuko šereliais ir mikroskopais.

Norint palengvinti reikiamos muselės radimą, į mutavusius genus suleidžiama mikroskopinių fluorescencinių žymų, dėl kurių vabzdžiai pradeda švytėti. Taip galima sukurti unikaliomis genų kombinacijomis pasižyminčias museles, kurias mokslininkai gali naudoti ieškant būdų, kaip išgydyti vėžį.

Virtualus vėžys

Nors tyrimai su vaisinėmis muselėmis vyksta greičiau nei su lėčiau besivystančiais gyvūnais, tokiais kaip pelės, tačiau tragiška kiekviena be vaisto nuo vėžio praleista minutė. Siekdami tyrimus paspartinti dar labiau, mokslininkai eksperimentus perkėlė į skaitmeninę erdvę.

Mokslininkų komanda augina virtualius auglius, kuriuos paveikia šimtais skirtingų skaitmeninių vaistų. Pasitelkus kompiuterinės simuliacijos, sistemos mokymosi ir dirbtinio intelekto technologijas, išmėginti naujus vaistus galima daug greičiau nei tai padarytų biologai.

Vis dėlto realybėje augliai yra daug sudėtingesni nei kompiuterinėse simuliacijose, tad gautus rezultatus vis tiek reikia patikrinti kitais metodais. Atradus daug žadantį virtualų vaistą, komanda duomenis perduoda instituto biologijos laboratorijos mokslininkams, kurie tęsia bandymus ir tuos pačius eksperimentus pamėgina atlikti realybėje.

Kaip veikia galingi mikroskopai?

Mokslininkai vėžinėms ląstelėms nagrinėti naudoja didelės energijos elektronus. Pompomis iš mikroskopo vidinių mechanizmų pašalinamas oras, kad elektronų srautas nesusidurtų su dujų dalelėmis. Didelės įtampos elektros srovė suteikia energijos elektronų srautui ir jį galingu spinduliu paleidžia žemyn. Detektoriai užfiksuoja mėginio išsklaidytus elektronus ir informaciją persiunčia į ekraną atvaizdo pavidalu.

Mėginiai į mikroskopą įdedami ir iš jo išimami pro šią specializuotą sandarinimo kamerą, o varinis tinklelis perduoda šilumą tolyn nuo mėginio ir neleidžia jam pernelyg įkaisti. Taip mėginys išsklaido elektronų spindulį, daleles absorbuodamas ir atspindėdamas skirtingomis kryptimis.

Lrt.lt

Powered by BaltiCode