Ученые лаборатории клеточного гемостаза и тромбоза НМИЦ детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева Минздрава России начали проводить исследования на новом сканирующем конфокальном микроскопе Nikon Ti2-E AX R. Его новейшая оптическая система позволяет снимать фиксированные и живые клетки с максимально возможным на сегодняшний день разрешением. Это дает ученым возможность наблюдать за ранее неизвестными процессами в здоровых и патологических клетках, что в будущем позволит улучшить диагностику и лечение заболеваний.

Сейчас НМИЦ ДГОИ им. Дмитрия Рогачева – единственный медицинский центр в России, где такой микроскоп применяется для исследований в области детской онкологии, гематологии и иммунологии. Приобрел систему микроскопии мирового уровня для ученых фонд «Наука-детям» благодаря пожертвованию компании «Газпром» в размере 45 миллионов рублей.

При работе с большими клетками или срезами обычный микроскоп не позволяет четко сфокусироваться на структурах в глубине образца, из-за фонового сигнала от окружающих тканей. Новая система позволяет сканировать образец послойно, получая максимальную четкость и разрешение на каждом этапе. Установленный в Центре микроскоп является самой передовой версией таких систем, что позволяет делать изображения за 10-15 минут, по сравнению с часами съемки на других моделях. Полная роботизация микроскопа позволяет получать огромные массивы данных от каждого пациента. Для обработки такого количества данных программное обеспечение микроскопа позволяет использовать наиболее современные методы анализа на основе искусственного интеллекта.

Все эти модификации обеспечивают возможность рутинного проведения исследований в изучения тромбоза, гемостаза и фундаментальной клеточной биологии мирового уровня на базе Центра им. Димы Рогачева.

Например, ученым уже удалось увидеть патологии цитоскелета тромбоцита при мутациях в белке тубулин. У здоровых доноров тубулин в тромбоцитах выглядит как замкнутое кольцо, а у пациентов как неорганизованный клубок ниток. Уникальные возможности нового микроскопа позволяют анализировать даже единичные тубулиновые нити толщиной около 1 нанометра для подтверждения патологий.

Кроме того, оборудованный наиболее чувствительными сенсорами микроскоп позволяет наблюдать за жизнью живых клеток в течение нескольких дней. Так, группа биоинженерии разработала генетически кодируемую флуоресцентную метку для визуализации актинового цитоскелета непосредственно в клетках пациента. Для пациентов с тяжелыми врожденными иммунодефицитами, вызванными поражениями актина – это позволит не только точно подтверждать диагноз, но и разобраться с причинами неправильной функции клеток. Роботизация микроскопии таких клеток от пациента создает большое количество данных для анализа. Интеграцию всех данных в группе проводят с помощью созданных моделей на основе искусственного интеллекта. Такие исследования на клетках пациентов проводятся впервые в мире.