Brilantní X-paprsky rozsvítí nebezpecné viry v detailním 3D

Diamantový zdroj svetla, britské národní synchrotronové zarízení, zahajuje novou laborator ke studiu podrobných atomových a molekulárních struktur nebezpecných viru a bakterií, vcetne tech, které zpusobují vázná onemocnení, jako je AIDS, hepatitida a nekteré druhy chripky. Studium detailních struktur patogenu tímto zpusobem muze pomoci pri vývoji nových léciv a vakcín.
Nachází se v Harwellove vedeckém a inovacním kampusu poblíz Oxfordu, Diamond je prvním a jediným zarízením svého druhu v Evrope a jen jedním ze dvou na svete.
Synchrotron generuje vysoce intenzivní svetelné paprsky svetelného paprsku zrychlujícími elektrony na témer svetlou rychlost.
Výjimecné vysoce kvalitní paprsky se pohybují od rentgenového zárení az po ultrafialové a infracervené a jsou extrémne jasné. Napríklad rentgenové zárení je zhruba o 100 miliardkrát jasnejsí nez standardní nemocnicní rentgen.
Diamantova nová laborator, nazývaná Crystal, bude pracovat s patogenními kontaminujícími vrstvami úrovne 3, tedy s temi, které mohou zpusobit váznou nemoc a smrt a pro které existují lécby.
Jedná se o jednu úroven pod úroven 4, která zahrnuje fatální patogeny, jako jsou Marburg a Ebola viry, pro které neexistuje zádná lécba. Tuto úroven patogenu lze ovládat pouze vysoce zabezpecené vládní laboratore.
Katherine McAuleyová, vedecká vedoucí pro zarízení Diamond, ríká ve svém prohlásení:

"Jedinecné schopnosti, které nabízí zarízení, ocekává, ze pritáhnou vedce z celého sveta a vytvorí synchrotron národa jako centrum svetového výzkumu prevence nemocí."
Dave Stuart, reditel divize Life Sciences v Diamond Light Source a profesor strukturní biologie na Oxfordské univerzite, predstavil poslední diamantovou práci na virech na výrocním zasedání Americké asociace pro rozvoj vedy, která se konala od 14. do 18. února v Bostonu.
Na schuzce také Stuart hovoril o zahájení nového laboratore:
"Crystal poskytuje v Evrope jedinecné vybavení pro studium vázných viru. Nikde na svete se struktury tak snadno vyresí rychlostí a efektivitou, která je nyní k dispozici na Diamantu."
Ríká, ze nová laborator je "skvelá zpráva pro britskou vedeckou komunitu, nebot zarízení bude zdrojem s potenciálem poskytnout nové cesty pro lécbu".
On a jeho kolegové ocekávají, ze oznámení bude pritahovat zájem dalsích britských skupin, jako je Centrum pro zobrazování cástic v Oxfordu, které také obsahovalo laboratore vcetne krystalizacní laboratore, které by mohly podporit prípravu vzorku pred studiem na Diamond.
Vedci u spolecnosti Diamond jiz studovali patogeny na nizsích úrovních kontejnmentu.
Napríklad v roce 2012 cínský a britský tým urcil strukturu lidského enterovirusu 71 (EV71), který zpusobuje syndrom ruky-slintavky a kulhavky.
Kozní onemocnení je casté u malých detí, ale muze se vyvinout v jakémkoli veku. Symptomy zahrnují vyrázku na dlaních rukou a podesve nohou, doprovázená vredy v ústech. Vyrázka se nekdy muze rozsírit na nohy a hýzde.
EV71 vsak muze také zpusobit vázné onemocnení centrální nervové soustavy u detí a predstavuje vázné ohrození verejného zdraví v celé oblasti Asie a Tichomorí. V soucasné dobe neexistuje zádná lécba nebo vakcína.
Pomocí synchrotronových brilantních paprsku rentgenových paprsku mohl tým vizualizovat EV71 v ruzných státech a shromázdit radu struktur. Ty ukázaly detailní 3D obraz viru, kde se zdá, ze se "dýchá" spíse nez jen se chová jako rigidní objekt.
Stuart ríká, ze takové výsledky vytvárejí prílezitosti pro vývoj nových lécebných postupu. Nejen, ze odhalili strukturu EV71, ale také zjistili, jak se sírí bunkami lidského tela.
"Tyto poznatky lze nyní vyuzít k vývoji nových zpusobu lécby ruky a slintavky a také prímo k jiným virum stejné rodiny, vcetne polio a nekterých forem bezného nachlazení," sas Stuart.
S pridáním nové laboratore, výzkumníci spolecnosti Diamond plánují navázat na úspech s EV71 a provádet slozitejsí studie rychle a efektivne.

McAuley, Stuart a asi 3000 dalsích vedeckých a prumyslových vedcu doufá, ze diamantové svetlo osvetlí sirokou skálou aplikací od strukturální biologie, zdravotnictví az po fyziku pevných látek, nanoscience, elektroniku, chemii a inzenýrství.
Napríklad v biologii a medicíne ocekávají pokrok v boji proti nemocem, jako je Parkinsonova choroba, Alzheimerova choroba, osteoporóza a mnoho rakovin.
Diamantový zdroj svetla je nezisková spolecnost s rucením omezeným, financovaná jako spolecný podnik vlády Spojeného království prostrednictvím Rady vedy a technologických zarízení (STFC) ve spolupráci se spolecností Wellcome Trust.
Ve studii publikované v lednovém císle casopisu Imunita, výzkumníci v USA popisují, jak identifikovali prirozený antivirový protein, který zabranuje vnikání HIV a nekterých dalsích smrtelných viru do hostitelských bunek. Ocekává se, ze objev bude také pomáhat pri vývoji nových zpusobu lécby, které jsou povazovány za "prioritní patogeny" pro národní úcely biologické bezpecnosti.

Stredisko pro zobrazování cástic diamantu

Napsal Catharine Paddock PhD