Nový 3D atlas by mohol v budúcnosti pomôcť zlepšiť prenatálne vyšetrenie morfológie plodu a prípadné liečebné stratégie.
Ukážka z 3D atlasu chrupavky ľudských embryí. Zdroj: CEITEC
Poznatky o vývoji ľudského tela sú často založené na štúdiu zvieracích modelových organizmov. Existujú viaceré možnosti, ako študovať zvieracie organizmy, a vedci z Laboratória röntgenovej mikro- a nanovýpočtovej tomografie v CEITEC VUT dlhodobo spolupracujú s biológmi po celom svete.
V predchádzajúcich štúdiách ukázali napríklad vývoj chrupavkovitého tkaniva (chondrokrania) myšacích embryí, ktoré je kľúčovou štruktúrou ďalšieho vývoja lebky, ale aj ďalších tkanív vyvíjajúceho sa jedinca.
Možnosti štúdia ľudských embryí sú oproti tomu značne obmedzené, či už sa to týka metodológie, alebo etických otázok. Súčasný výskum sa preto musí neraz spoliehať na kresby, ktoré vytvorili anatómovia pred niekoľkými desaťročiami.
Prvý komplexný 3D atlas chrupavky ľudských embryí
V prípade novej štúdie s názvom 3D atlas of the human fetal chondrocranium in the middle trimester, publikovanej v Nature Scientific Data, ide preto o mimoriadny posun. Tá totiž prináša prvý komplexný 3D atlas vyvíjajúcej sa chrupavky ľudských embryí v druhom trimestri tehotenstva.
Štúdium chrupavkovitých štruktúr v lebke plodu má význam pre pochopenie normálneho a abnormálneho vývoja plodu. Získané poznatky nájdu uplatnenie vo vývojovej biológii, v klinickom výskume a prenatálnej diagnostike. Nový 3D atlas by mohol v budúcnosti zlepšiť prenatálne vyšetrenie morfológie plodu a prípadné liečebné stratégie.
3D atlas chrupavky ľudských embryí. Zdroj: CEITEC
Úspech vďaka medzinárodnej spolupráci
Vývoj komplexného 3D atlasu sa vedcom podaril vďaka medzinárodnej spolupráci. Vedci z Laboratória röntgenovej mikro- a nanovýpočtovej tomografie v CEITEC VUT spojili sily s medzinárodným tímom biológov a kanadskou University of British Columbia (UBC). Tá úzko spolupracuje s miestnou nemocnicou a mala vo svojej zbierke ľudské embryá.
Vzorky boli zozbierané v 80. rokov Dr. Virginiou Diewertovou, emeritnou profesorkou UBC. Išlo o potratové embryá, keď dala matka anonymný súhlas na použitie plodu na vedecké účely.
Na svete existuje niekoľko zbierok ľudských embryí, ktoré väčšinou vznikli ešte v minulom storočí. Nemocnice aj univerzity si uvedomujú, že ide o vzácny materiál. Dostať sa k nameraniu takýchto vzácnych vzoriek je preto zložité. „V našom prípade zohrala úlohu naša dlhodobá spolupráca s doc. Marcelou Buchtovou z Akadémie vied ČR. Tá strávila istý čas práve na UBC pod vedením profesorky Joy Richmanovej. Profesorka Richmanová skúšala skenovať vzorky priamo v Kanade, nedosiahla však dostatočnú kvalitu dát na vizualizáciu vnútornej štruktúry. Keď videla naše výsledky s myšacími embryami, rozhodla sa, že skúsime spojiť sily,” priblížila začiatky spolupráce Markéta Kaiser.
Použitie röntgenovej výpočtovej tomografie
Embryá z tejto zbierky previezli do Brna, kde boli najprv pripravené tak, aby bolo pomocou röntgenu možné zobraziť i mäkké tkanivo, ako je práve chrupavka. Nasledovalo skenovanie metódou röntgenovej výpočtovej tomografie a potom náročné spracovanie dát zamerané na chrupavku, ale aj na zosifikované oblasti a ďalšie mäkké tkanivá.
Použitie röntgenovej výpočtovej tomografie je nedeštruktívny spôsob, ako sa pozrieť dovnútra vzorky bez toho, aby sa poškodila. Po uskutočnení meraní poslali vedci všetky embryá späť do Kanady. Teraz sa nachádzajú v nemocničnej zbierke, kde čakajú na ďalšiu príležitosť, ako pomôcť pri poznávaní vývoja a fungovania ľudského tela.
Zdroj: TS CEITEC
(zh)
