LASERI ĆE "OČITAVATI" KRVNU SLIKU: Naši naučnici rade na razvoju savremenih tehnika za bolju dijagnostiku nekih bolesti

Ovo je, između ostalog, cilj projekta "Hemmaginero" koji, u okviru programa "Promis", finansira Fond za nauku Srbije, a sprovode ga naši naučnici koji će uz savremene analize crvenih krvnih zrnaca omogućiti da se ranije prepoznaju bolesti savremenog doba, poput dijabetesa i drugih inflamatornih stanja.

Za potrebe istraživanja je nabavljen uređaj koji ne postoji u regionu i smatra se zlatnim standardom za ispitivanje deformabilnosti i agregabilnosti eritrocita, odnosno njihovih osobina. Prema rečima rukovodioca projekta dr Aleksandra Krmpota, višeg naučnog saradnika u Institutu za fiziku, mikroskopske tehnike koje se razvijaju u okviru projekta će omogućiti da se na eritrocitima mogu vizualizovati promene koje predstavljaju svojevrsni "pečat" svakog izmenjenog stanja u organizmu i bolesti. Radiće se analiza morfologije, odnosno oblika i prostorne raspodele hemoglobina unutar eritrocita, a ne samo njegova koncentracija.

- Raspodela hemogoblina je bitna - objašnjava dr Ivana Drvenica, viši naučni saradnik u Institutu za medicinska istraživanja i član tima. - Ključna uloga eritrocita jeste prenos kiseonika, ali oni imaju i druge funkcije koje su zanemarene. Upravo, promena oblika i veličine eritrocita, može da ukaže na potencijalni razvoj neke bolesti u organizmu, zato što su to ćelije koje imaju dug životni vek u našem organizmu.

Dr Drvenica ističe da su u pitanju osobine koje utiču na prenos kiseonika, a nisu se do sada ispitivale. Ćelija eritrocita cirkuliše i prima spoljašnje i unutrašnje uticaje, što se reflektuje kroz njegov oblik i promenu funkcije da prenosi kiseonik. To dovodi do toga da pojedini delovi tela neće biti dovoljno ishranjeni.

- Eritrociti su kao crne kutije u avionima - objašnjava dr Krmpot. - Oni 120 dana kupe informacije, svaka promena u organizmu ostavlja otisak na ćeliju eritrocita. Tehnikom razvijenom na Institutu za fiziku, koja se zove nelinearna laserska skenirajuća mikroskopija, uspeli smo da posmatramo pojedinačne eritrocite. Ispitavanjem biofizičkih karakteristika crvenih krvnih zrnaca, pomoću mikroskopiskih tehnika može da se predvidi stepen rizika od obolevanja, koliko neko ima predispozicije da se razboli, ko je podložniji.

Ovaj tim naučnika pet godina je radio na istraživanju pre dobijanja zvaničnog projekta. Povod je bio rad njihovih kolega iz Honkonga, koji su koristili lasere koji ispaljuju ultrakratke impulse, intervala stotinak femtosekundi, što je stotinu milionitih delova milijarditog dela sekunde! Takvi kratki impulsi, suštinski drugačije reaguju sa hemoglobinom od svetlosti iz običnih kontinualnih lasera, a ta specifična interakcija upravo i omogućava oslikavanje bez obeležavanja i bez fiksiranja, što je glavna prednost ovog pristupa.

- Primenom većine standardnih tehnika, eritoriciti se ne mogu posmatrati pojedinačno - kaže dr Krmpot. - Naš tim radi na nivou jedne ćelije, jedno po jedno crveno krvno zrnce. Tokom projekta će biti postavljena i kod nas razvijena sasvim nova, visoko osetljiva tehnika - fluorescentna korelaciona spektroskopija. Nakon projekta, ostaće na raspolaganju istraživačima za buduće analize. Na razvoju ove tehnike pored članova projektnog tima rade i master studenti sa fizike, što je još jedan od ciljeva, edukacija i razvoj kadrova.

Članovi tima imaju razvijenu saradnju sa inostranstvom - Sa Institutom "Karolinska" u Stokoholmu, Institutom Desy u Hamburgu, Institutom "Jozef Stefan" u Ljubljani, Univerzitetom u Arhusu u Danskoj, Institutom za elektronsku strukturu i lasere u Heraklionu.

VELIKI POMAK U NAUCI

- PRE programa Fonda za nauku "Promis", u Srbiji čak čitavu deceniju nije bilo prilike da naučnik ima neki svoj projekat - kaže dr Krmpot.

- Iako sam doktorirao 2010, sve do pojave "Promisa" nisam imao mogućnosti da konkurišem za projekte. Podrška Fonda za nauku, i to što je naš projekat izabran u izuzetno jakoj konkureniciji, dodatna je motivacija.

MULTIDISCIPLINARNI TIM

U MULTIDISCIPLINARNOM timu osim dr Krmpota i dr Drvenice, nalaze se i dr Milica Matić, iz Instituta za onkologiju i radiologiju Srbije, a sa Instituta za fiziku - molekularni biolog dr Mihajlo Radmilović, biolog dr Danica Pavlović, naučni saradnik i fizičar Stanko Nikolić, viši naučni saradnik. Iako nisu na projektu, značajnu podršku timu pružaju dr Vesna Ilić iz Instituta za medicinska istraživanja i dr Mihajlo Rabasović, sa Institutu za fiziku.