MI KROSKOPI A_ BI OLOGI A KOMÓRKI
Scenki ze Ęwiata genów
Zmodyfikowana metoda obrazowania za pomocÄ… rezonansu magnetycznego pozwala
na obserwacj´ komórek z nieosiÄ…galnÄ… dotychczas precyzjÄ…
yobraÄ™ sobie, Å»e jesteĘ ko- syczne zwiÄ…zki kontrastujÄ…ce pozwa- rozwijajÄ…cy si´ zarodek. Po"owa jego ko-
smitą i otrzyma"eĘ zada- lają jedynie na okreĘlenie topografii mórek Ęwieci"a, poniewaŻ wskutek akty-
nie rozszyfrowania pra- mi´kkich tkanek  nie moÅ»na wówczas wacji genów produkowany by" ów en-
Wwide" gry w pi"k´ noÅ»nÄ…, odróŻniç na przyk"ad martwego nowo- zym i uwalniane jony gadolinu, które
a dysponujesz jedynie aparatem foto- tworu od zaczynajÄ…cej rakowacieç tkan- oddzia"ywa"y nast´pnie z czÄ…steczkami
graficznym typu Polaroid i kontenerem ki, nie da si´ teÅ» Ęledziç losów wy- wody i kamera mog"a wychwyciç wy-
filmów. Czy potrafi"byĘ dok"adnie wy- branych komórek i ich potomków w raęny sygna" emisji.
t"umaczyç zasady tej dyscypliny spor- rozwijajÄ…cym si´ zarodku. MRI dostar-  To jest okno, przez które moÅ»emy
towej, jeĘli twoje pozaziemskie zmys"y cza nam danych anatomicznych, jest jed- obserwowaç przebieg procesów enzy-
mówią ci, Że pokazy w przerwie meczu nak niczym prymitywna kamera wideo, matycznych  twierdzi Meade, któ-
sÄ… równie waÅ»ne, co jego rozpocz´cie? która rejestruje tylko zarysy przedmio- ry og"osi" wyniki swojej pracy w mar-
Taki scenariusz doskonale pasuje do tów czy osób. cowym numerze Nature Biotechnology.
wyzwania, przed którym stan´li RzeczywiĘcie, moÅ»na tak dobraç
badacze Ęledzący losy komórek związek zamykający kosz, by sta"
podczas rozwoju zarodkowego si´ substratem dowolnego enzy-
oraz procesu powstawania nowo- mu  na przyk"ad wytwarzanego
tworów. Naukowcy próbowali wy- wy"ącznie przez Żywe komórki
jaĘniç zasady procesów biologicz- nowotworowe lub komórki pobu-
nych, uzbrojeni jedynie w skalpele dzajÄ…ce tworzenie si´ nowych na-
i mikroskopy. Zabijali zarodki lub czył
krwionoĘnych  i dzi´ki te-
pobierali fragmenty tkanek, utrwa- mu obserwowaç rozwój raka lub
lali je na szkie"kach, a potem uk"a- Ęledziç losy dowolnej liczby ko-
dali w ca"oĘç obraz z setek zdj´ç, mórek, a takÅ»e oglÄ…daç ich sk"ado-
które wykonywali pracowicie przez we o rozmiarach zaledwie 10 m.
d"ugie godziny. Ponadto  jeĘli Opracowanie sposobu uzyskiwa-
znów przyrównaç t´ sytuacj´ do nia takich poÅ»ytecznych informa-
gry w pi"k´ noÅ»nÄ…  nie wiadomo cji  to jeden z najciekawszych pro-
by"o, co naprawd´ w niej waÅ»ne, jektów dotyczÄ…cych MRI  uwaÅ»a
a co stanowi tylko dodatek w prze- David L. Wilson, inŻynier biome-
rwie rozgrywek. dyczny z Case Western Reserve
Chemik Thomas J. Meade i jego University.
wspó"pracownicy z California In- Na spotkaniu w Cleveland
stitute of Technology prawdopo- Meade przedstawi" post´py zes-
dobnie znaleęli mikroskopowy od- po"u badawczego w konstruowa-
powiednik superczu"ej kamery niu kosza gadolinowego, który
ÚABI ZARODEK Ęwieci, gdy aktywowany
wideo. W maju br. na spotkaniu otwiera si´ i zamyka w zaleÅ»no-
jest odpowiedni gen.
cz"onków National Academy of Ęci od poziomu wapnia. Dzi´ki tej
Engineering w Cleveland Meade metodzie moÅ»na b´dzie z duŻą
zaprezentowa" zachwycajÄ…cy film, na Aby ulepszyç t´ metod´, Meade uÅ»y" precyzjÄ… Ęledziç na przyk"ad aktywnoĘç
którym zarejestrowano rozwój zarod- nowego związku kontrastującego, któ- mózgu, bowiem przesy"anie impulsów
ków Å»aby od zap"odnionego jaja do sta- ry znakuje poszczególne komórki wów- jest zwiÄ…zane ze zmianami st´Å»enia te-
dium kijanki. Z niespotykanÄ… precyzjÄ… czas, gdy nast´puje w nich aktywacja go pierwiastka. Inny realizowany teraz
i bardzo duŻą rozdzielczoĘcią ukazano genów. Zaczą" od stworzenia z komplek- projekt ma na celu pod"ączanie do
zachodzące w tym czasie komunikowa- sów chelatowych  kosza molekularne-  uchwytów kosza gadolinowego le-
nie si´ komórek. go dla jonów gadolinu, a wieko  zatrza- ków, które zacznÄ… dzia"aç, gdy zosta-
Trójwymiarowe zdj´cia uzyskano me- snÄ…" za pomocÄ… cukru  galaktopira- nÄ… uwolnione przez normalnie obecne
todÄ… obrazowania za pomocÄ… magne- nozy. Otworzyç móg" je tylko enzym w komórkach enzymy. B´dzie to praw-
tycznego rezonansu jÄ…drowego (MRI  rozbijajÄ…cy ten cukier. W pierwszych do- dziwy prze"om, m.in. w dostarczaniu
magnetic resonance imaging). Dzi´ki Ęwiadczeniach doktorantka Meade a, i wykrywaniu zwiÄ…zków stosowanych
niej wykrywa si´ i rejestruje drgania ato- Angelique Y. Louie, wstrzykiwa"a do w chemoterapii miejscowo, w obr´bie
mów wodoru w czÄ…steczkach wody, po dwukomórkowych Å»abich zarodków nowotworu, dzi´ki nowej metodzie doj-
wzbudzeniu ich w silnym polu magne- zwiÄ…zany gadolin. Nast´pnie do jednej dzie bowiem do zróŻnicowania mar-
tycznym. Aby zwi´kszyç kontrast, ba- z komórek, równieÅ» metodÄ… mikroiniek- twych i Å»ywych komórek.  Teraz  mó-
dacze dodali jeszcze jeden element  ga- cji, wprowadza"a gen, który kodowa" en- wi Meade  mamy zestaw wspania"ych
dolin. Pierwiastek ten przyĘpiesza i zym rozk"adajÄ…cy galaktopiranoz´. Ko- narz´dzi.
wzmacnia emisj´ sygna"u wodoru. Kla- rzystajÄ…c z techniki MRI, sfilmowano Trisha Gura
12 ÂWIAT NAUKI PaÄ™dziernik 2000
WiadomoĘci i opinie
THOMAS J. MEADE
California Institute of Technology