Преди няколко седмици швейцарският град Лозана стана дом на един от най-мощните електронни микроскопи в света. Те са инсталирани в Центъра за изображения на Dubochet Center for Imaging (DCI) – съвместно изследователско съоръжение, управлявано от Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL), Университета в Лозана и Университета в Женева. Възможно е това да се превърне в ценен съюзник в борбата срещу SARS-CoV-2, по-специално срещу варианта Omicron, който се разпространява бързо по света.

 

„Работим с изследователската група по вирусология, оглавявана от Дидие Троно, и групата за изследване на протеини, ръководена от Флорънс Поджер, за да създадем точно изображение на структурата на шиповия протеин на варианта на Covid Omicron“, споделя пред Medical Xpress Хенинг Сталбърг, създателят на изследователското съоръжение. 


 

Центърът за изображения (DCI) създава изображение на оригиналния шипов протеин на  SARS-CoV-2 с най-високата резолюция получена досега (2А). Тя позволи на учените да видят отделни атоми, съставящи вирусната молекула. „Сега можем да видим какви точно мутации позволяват на варианта на Omicron да устои напълно на ваксината AstraZeneca и частично на ваксината Pfizer“, обясни Сталбърг.

 

Благодарение на висока разделителна способност на електронния микроскоп учените могат да подобрят разбирането си за това как вече мутиралият шипов протеин се свързва с ACE2 клетъчните рецептори, което позволява на вируса да навлезе в човешки клетки. Тези данни могат да проправят пътя към нови терапевтични подходи. „Определянето на структурата на шиповия протеин на варианта Омикрон по-малко от месец след идентифицирането му е като кацане на нова планета в седмиците след първото ѝ наблюдение с телескоп“, разсъждава Дидие Троно. "Потенциалът на тази технология е просто невероятен", категоричен е ученият.

 

След публикуването на структурния анализ учени от цял ​​свят могат да го използват за собствени изследвания за това как вариантът на Омикрон реагира на съществуващите ваксини и лекарства.

 

Центърът за изображения Dubochet Center for Imaging (DCI) разполага с две свързани колабориращи си единици, едната от които се намира в Университета в Лозаната, втората в Университета в Женева. DCI е обслужваща платформа за криоелектронна микроскопия, която позволява високорезолюционно определяне на структурата на биомолекули в разтвор. Революционният вид микроскопия е разработен е шотландския молекулярен биолог и биофизик Ричард Хендерсън, който през 2017 г. получава Нобелова награда за химия, заедно с биофизиците Жак Дюбоше и Йоахим Франк. Благодарение на тяхното откритие изследователите вече могат да създават триизмерни структури от биомолекули.

 

DCI1 управлява няколко крио-ЕМ инструмента от висок клас за изследване на биологични молекули, вируси, бактерии, микрокристали, малки органели или части от биологични клетки или тъкани. Центърът за изображения притежава нужната експертиза и е изцяло оборудван да извършва на цялостния структурен анализ на биомолекулата, обхващащ подготовката на пробите, събирането на изображения и томографски данни с електронни микроскопи, микроелектронна дифракция (micro-ED), компютърна обработка на изображения и изграждане на атомен модел.

 

Източници:
1. https://www.dci-lausanne.org/