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16 Novembre 2022
10:04

Straordinario video in tempo reale mostra un virus che si aggira tra le cellule umane

Grazie a una tecnica chiamata 3D-TrIm scienziati americani sono riusciti a filmare un virus in agguato tra le cellule umane. Le immagini incredibili.
A cura di Andrea Centini
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Un video straordinario registrato attraverso uno speciale microscopio mostra un virus che si aggira tra le cellule intestinali umane, mentre cerca una via di ingresso per sfondare le difese e provocare un'infezione. È la prima volta che viene ripresa una scena del genere in tempo reale. Si tratta di immagini assolutamente incredibili, una pietra miliare della ricerca. La tecnologia impiegata può aiutare gli scienziati a comprenderne meglio il comportamento e le strategie d'azione dei virus, dando spunti per approntare nuovi metodi per contrastarli. In futuro potrebbe essere utilizzata anche per monitorare il percorso di consegna di farmaci mirati su scala nanometrica, ad esempio per combattere il cancro.

Il percorso del virus (in viola) tra le cellule umane. Credit: Duke University
Il percorso del virus (in viola) tra le cellule umane. Credit: Duke University

A registrare per la prima volta il percorso di un virus mentre si muove tra le cellule umane – in cerca di una “preda” – sono stati i cinque scienziati Courtney Johnson, Jack Exell, Yuxin Lin, Jonathan Aguilar e Kevin D. Welsher del Dipartimento di Chimica dell'Università Duke, tra le più prestigiose degli Stati Uniti. Filmare un virus è tutt'altro che semplice non solo per le dimensioni infinitesime rispetto alle cellule, ma anche per la velocità con cui si sposta all'esterno delle pareti cellulari, molto più rapida di quella di quando si trova all'interno. Per riuscire in questa impresa i ricercatori hanno usato una nuova tecnologia chiamata 3D-TrIm o 3D Tracking and Imaging Microscopy. In parole molto semplici, si basa sulla combinazione di due microscopi in uno. Il primo strumento che serve ad “agganciare” il virus come una sorta di sistema di guida di un missile, sfruttando un laser che traccia la posizione del patogeno mille volte al secondo; il secondo invece cattura le immagini delle cellule attorno al virus.

“L'effetto combinato è simile alla navigazione con Google Maps: non solo mostra la tua posizione attuale mentre guidi, ma mostra anche il terreno, i punti di riferimento e la disposizione generale del terreno, ma in 3D”, ha dichiarato in un comunicato stampa il dottor Welsher, autore principale dello studio. Per evidenziare il virus mentre tende il suo agguato gli scienziati hanno utilizzato un colorante fluorescente, che nel video genera una traccia viola ondulata relativo al percorso. A un certo punto si vede il patogeno mentre entra fugacemente in contatto con la superficie di una cellula, ma non riesce a scardinarne le difese e torna indietro. Le immagini ottenute dagli scienziati dell'Università Duke sono talmente incredibili da sembrare finte, ricostruite al computer. “A volte, quando presento questo lavoro, le persone chiedono: ‘è un videogioco o una simulazione?'”, ha affermato il dottor Johnson, coautore dello studio che collabora con Howard Hughes Medical Institute Janelia Research Campus. Ma la risposta è sempre la stessa: ciò che si vede “è qualcosa che proviene da un vero microscopio”.

Riuscire a comprendere nel dettaglio i meccanismi con cui i virus sfondano le barriere delle cellule può portare alla formulazione di nuovi medicinali in grado di contrastarli con più efficacia. Gli scienziati che hanno messo a punto la tecnica sottolineano che ci sono ancora margini di miglioramento di 3D-TrIm. I dettagli della ricerca “Capturing the start point of the virus–cell interaction with high-speed 3D single-virus tracking” sono stati pubblicati sull'autorevole rivista scientifica Nature Methods.

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