Instytut Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego PAN w Warszawie od ponad dwóch dekad specjalizuje się w obrazowaniu biologicznym. – Mamy świetnych ekspertów, kupujemy najnowocześniejszy sprzęt, dzięki któremu możliwe są bardzo szczegółowe badania mikroskopowe – mówi prof. Agnieszka Dobrzyń, dyrektor Instytutu Nenckiego.
Pierwsze rozmowy na temat utworzenia paneuropejskiej sieci obrazowania biologicznego rozpoczęły się w 2008 roku. Dyrektorem Instytutu Nenckiego był wówczas prof. Jerzy Duszyński, aktualny prezes Polskiej Akademii Nauk. W 2015 nazwa Euro-BioImaging pojawiła się w rejestrach Komisji Europejskiej, jako jedno z potencjalnych konsorcjów infrastruktury badawczej – ERIC (European Research Infrastructure Consortium). To sieci badawcze z różnych dziedzin, dające dostęp do swojej aparatury naukowcom z całego kontynentu. ERIC o nazwie Euro-BioImaging został oficjalnie zarejestrowany pod koniec 2019 roku.
Polska przystąpiła to tego ERIC-a właśnie teraz. – W dokumentach akcesyjnych Ministerstwo Edukacji i Nauki zaproponowało, który z polskich instytutów może być węzłem europejskiej sieci obrazowania. Przygotowaliśmy aplikację z opisem, jaki mamy sprzęt i doświadczenie, jaką możemy zapewnić ekspertyzę. Na tej postawie kierownictwo sieci Euro-BioImaging, której siedziba jest w Finlandii, przyjęło Instytut Nenckiego jako węzeł – mówi prof. Dobrzyń.
Instytut Nenckiego jest główną instytucją tworzącą polski węzeł Euro Bioimaging. Przewodzi konsorcjum, w skład którego wchodzą również dwa inne podmioty: Instytut Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej im. Mirosława Mossakowskiego PAN oraz Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego. Aktualnie sieć tworzona jest przez ponad 30 węzłów z 14 krajów Europy.
Instytut Nenckiego dysponuje szeregiem najnowocześniejszych urządzeń o wyjątkowej rozdzielczości. Wśród nich znajdują się unikatowe mikroskopy, służące do obrazowania struktur wewnątrzkomórkowych, m.in jądra, chromatyny, mitochondriów, czy błon komórkowych. Takie badania są niezbędne m.in. w diagnostyce rozmaitych schorzeń. Za pomocą tych urządzeń możemy sprawdzić, czy w danej chorobie struktury te są uszkodzone. – Można też obserwować komórki żyjące, są to tzw. badania przeżyciowe, gdzie rejestrujemy dynamikę pewnych procesów, np. jak zmienia się kształt sieci mitochondrialnej w komórce. Można te procesy badać co godzinę, co kwadrans, co minutę, a przy najszybszych przemianach da się zejść poniżej sekundy – mówi dr Jędrzej Szymański, kierownik Pracowni Obrazowania Struktury i Funkcji Tkankowych w Instytucie Nenckiego, szef polskiego węzła sieci Euro-BioImaging.
Za pomocą tych urządzeń można również badać dyfuzję cząsteczek białek w komórkach, tj. jak szybko potrafią się rozprzestrzeniać, poruszać w ich obrębie, a także śledzić oddziaływania między różnymi białkami, których mamy kilkadziesiąt tysięcy w każdej komórce naszego ciała. Dzięki temu poznajemy funkcjonowanie szlaków biochemicznych kluczowych dla istnienia organizmu.
– Mamy również mikroskopy dwufotonowe, które można wykorzystać do badań na żywym organizmie lub tkankach oraz odwrócone mikroskopy fluorescencyjne, obrazujące sygnały z całych komórek. Gdy chcemy zbadać większą liczbę próbek, to mamy też mikroskopy, dzięki którym możemy w zautomatyzowany sposób zebrać dane z wielu preparatów. Jeśli zależy nam na największej rozdzielczości, możemy skorzystać z mikroskopii elektronowej – opowiada dr Szymański.
Według niego, najważniejszą zaletą Euro-BioImaging jest zebranie w jednym miejscu oferty wszystkich europejskich pracowni usługowych związanych z obrazowaniem. Tak, by zainteresowany prowadzeniem badań naukowiec z Polski, Hiszpanii, czy Finlandii zyskał określoną ścieżkę umożliwiającą skorzystanie z tej aparatury. – Niezależnie od tego, w którym miejscu Europy urządzenia te się znajdują. Powstanie Euro-BioImaging wskazuje również na duże znaczenie, jakie mają pracownie usługowe w zapewnieniu dostępu innym naukowcom do zaawansowanej aparatury – mówi dr Szymański.
Przystępując do sieci, Polska zobowiązała się do utrzymywania infrastruktury swojego węzła. Oznacza to, że zostaną wyasygnowane środki nie tylko na utrzymanie, ale i podnoszenie jakości usług dostarczanych przez Instytut Nenckiego oraz inne ośrodki konsorcjum.
– Aktualnie, w ramach projektu NEBI, budujemy zaawansowane centrum analiz bioobrazowania, dzięki czemu będziemy mogli śmiało konkurować z innymi europejskimi, a nawet światowymi ośrodkami badawczymi. Chcemy nauczyć sztuczną inteligencję analizy obrazów, które otrzymuje się w wyniku badań biomedycznych, żeby wspomóc medyków w stawianiu trafnych diagnoz, związanych ze zmianami chorobowymi – mówi prof. Dobrzyń.
Każdy węzeł sieci Euro-BioImaging dysponuje szeregiem technik mikroskopowych lub specjalizuje się w jednej unikatowej technice obrazowania. Instytut Nenckiego – oferuje wiele technik mikroskopii świetlnej i elektronowej. Polskie laboratoria będą otwarte dla naukowców z innych krajów i na odwrót. – Przystąpienie Polski do sieci Euro-BioImaging daje wszystkim naukowcom w naszym kraju możliwość korzystania z najlepszego sprzętu do obrazowania, który jest dostępny w Europie – podkreśla prof. Dobrzyń.
