GRENOBLE - Ochorenie COVID-19 má množstvo príznakov, ale jedným z najčastejších je kašeľ. Pomocou novej revolučnej technológie, ktorá posunula hranice v oblasti röntgenového žiarenia, sú vedci schopní v súčasnosti pozorovať, ako dokáže SARS CoV-2 poškodiť na bunkovej úrovni nielen pľúca, ale aj ďalšie vnútorné orgány.
Detailné pozorovanie pľúc zasiahnutých covidom-19 umožňuje technológia nazvaná Hierarchická fázová kontrastná tomografia (HiP-CT). Vďaka nej dokážu vedci naskenovať množstvo ľudských orgánov. Týmto spôsobom pozorovali aj pľúca pacienta, ktorý podľahol koronavírusovej infekcii a videli poškodenie spôsobené vírusom SARS CoV-2 na bunkovej úrovni. "Krátko po prepuknutí globálnej pandémie sme pomocou histopatologických a molekulárnych metód preukázali, že COVID-19 je systémové vaskulárne ochorenie. Tieto techniky však dostatočne nezaznamenali rozsah zmien a zrážanlivosti v jemných krvných cievach pľúc," vysvetlil Maximilian Ackermann z Univerzity v Mainze.
Sto miliárd-krát účinnejšia
Metóda HiP-CT je založená na princípe využitia urýchľovača častíc z Európskeho zariadenia pre synchrotrónové žiarenie (ESRF) v francúzskom Grenobli. Tieto línie lúčov využívajú vylepšený výkon synchrotronu, tzv. Extremely Brilliant Synchroton (EBS), ktorý je sto miliárd-krát účinnejší ako bežný nemocničný röntgen. Myšlienka vyvinúť techniku HiP-CT vznikla podľa Paula Tafforeaua z ESRF po prepuknutí pandémie kombináciou niekoľkých techník, ktoré boli používané v ESRF na zobrazenie veľkých fosílií. "Používanie zvýšenej citlivosti nového zdroja nám umožňuje pozorovať v 3D kvalite neuveriteľne malé cievy v rámci celého ľudského orgánu. Vieme tak rozlíšiť krvnú cievu od okolitého tkaniva a dokonca pozorujeme špecifické bunky. Je to skutočný pokrok, pretože ľudské orgány majú nízky kontrast, a preto je veľmi ťažké detailne ich zobraziť technikami dostupnými v súčasnosti."
Atlas ľudských orgánov
Spolu s pľúcami zničenými ochorením COVID-19 vedci naskenovali aj mozog, srdce, obličky a slezinu, pričom všetky záznamy sú zobrazované online v zdroji nazvanom Atlas ľudských orgánov. Výskumníci sa domnievajú, že môže otvoriť mnohé pohľady na choroby, akými sú rakovina a Alzheimerova choroba. Taktiež dúfajú, že budú môcť použiť umelú inteligenciu na spojenie HiP-CT skenovania s klinickým CT a MRI zobrazovaním, čo umožní rýchlejšie a presnejšie diagnostikovanie.
"Možnosť pozorovať orgány v rôznych mierkach bude pre lekárske prostredie skutočne revolučná. Keď začneme spájať naše HiP-CT snímky s klinickými snímkami pomocou techník umelej inteligencie, budeme po prvý raz schopní s vysokou presnosťou potvrdiť nejednoznačné nálezy v klinických snímkach. Schopnosť vidieť drobné orgánové štruktúry v 3D v ich priestorovom kontexte je kľúčom k pochopeniu, ako sú naše telá štruktúrované a ako fungujú," uviedla mechanická inžinierka Claire Walshová z Univerzity College London.
