Z każdym oddechem człowiek pochłania miliony wirusów. Większość z nich jest niegroźna, ale mogą się trafić niebezpieczne, jak choćby wirus grypy czy SARS-CoV2. Nawet jednak najbardziej niebezpieczne szczepy mogą wywołać chorobę dopiero wtedy, gdy uda im się wniknąć do komórek i przejąć ich wewnętrzną maszynerię - tak, aby tworzyły kolejne wiriony.

Naukowcy z Duke University opracowali metodę, która pozwoliła im w trzech wymiarach nagrać wirusa starającego się znaleźć komórkę do zakażenia.

Oprócz tego, że wirusy są wielokrotnie mniejsze nawet od bakterii, to między komórkami poruszają się o 2-3 rzędy wielkości szybciej, niż w ich ciasnym wnętrzu.

"To dlatego jest to tak trudny problem do badania. To jak robić zdjęcie komuś, kto stoi naprzeciwko drapacza chmur. Nie da się uchwycić całego budynku i jednocześnie ukazać szczegóły osoby na jednym zdjęciu" - wyjaśnia Courtney "CJ" Johnson, współautorka nagrania.

Na filmie (https://www.youtube.com/watch?v=mv0WYvmJlUk&feature=emb_imp_woyt) widać jednak, jak cząstka wirusa miota się podskakuje między gęsto upakowanymi komórkami ludzkiego jelita. Na moment wchodzi w kontakt z komórką i ślizga się po jej powierzchni, ale nie przenika do środka i się od niej odbija.

"To moment, w którym złodziej jeszcze nie wybił w domu szyby" - mówi Johnson.

Badacze zdołali to wszystko zarejestrować dzięki opracowanej przez siebie technice, w której - w uproszczeniu mówiąc - dwa mikroskopy działają jak jeden. Jeden z nich, tysiące razy na sekundę, promieniem lasera omiata wirusa i ustala jego pozycję. Drugi tworzy trójwymiarowe zdjęcia otaczających wirion komórek. Przypomina to trochę działanie Google Maps - nie tylko widać kierunek, w którym się ktoś porusza, ale także mapę ze zdjęciami terenu.

"Czasami, gdy prezentuję tę pracę, ludzie pytają, czy to gra wideo albo symulacja" - opowiada dr Johnosn. - "Ale nie. To coś, co pochodzi z prawdziwego mikroskopu".

Teraz ona i jej współpracownicy planują dopracować metodę tak, aby działała poza laboratoryjną szalką i pozwalała obserwować wirusy w żywych tkankach, które padają ofiarom infekcji. "To prawdziwy potencjał tej techniki. Uważamy, że jesteśmy w stanie to osiągnąć" - twierdzi kierujący zespołem prof. Kevin Welsher.

Więcej informacji na stronach:

https://www.youtube.com/watch?v=mv0WYvmJlUk&feature=emb_imp_woyt

https://today.duke.edu/2022/11/watch-virus-moments-right-it-attacks

https://www.nature.com/articles/s41592-022-01672-3 (PAP)

Marek Matacz

mat/ zan/