Più di mezzo milione di persone nel Regno Unito convive con la malattia infiammatoria intestinale (IBD), secondo la British Society of Gastroenterology, con la malattia di Crohn e la colite ulcerosa come due forme principali. Le condizioni possono svilupparsi a qualsiasi età, ma gli esperti dicono che vengono spesso diagnosticate tra i 15 e i 40 anni, che è un momento spettacolarmente scomodo per essere afflitti da una malattia incurabile, considerando che istruzione, lavoro e relazioni richiedono tutte attenzione.

Ora i ricercatori sperano che un microscopio unico nel suo genere li aiuti a comprendere tali malattie e a trovare nuovi trattamenti. Il microscopio è ospitato presso il Rosalind Franklin Institute al Harwell Science and Innovation Campus nell'Oxfordshire, dove la dottoressa Karina Pombo-Garcia ricopre il ruolo di group leader.

"Ciò che questa tecnologia microscopica e ciò che la scienza che facciamo in laboratorio possono portare è davvero comprendere meglio il meccanismo [dell'IBD]", ha detto Pombo-Garcia. "Con l'IBD, e con molte altre malattie che studiamo in collaborazione con altri gruppi, ci sono alcuni trattamenti, ma forse quei trattamenti non sono ancora i migliori o i più mirati che possiamo fare perché... fondamentalmente non comprendiamo appieno la malattia."

Con il suo involucro nero, tubi flessibili grigi e una pletora di fili, il microscopio è notevolmente discreto. Non è nemmeno un pezzo di tecnologia ordinario. Opera a una risoluzione 10 volte superiore alla microscopia ottica convenzionale, consentendo ai ricercatori di vedere dettagli fino a soli 20 nm di dimensione.

Per ottenere ciò, il microscopio, soprannominato "Curie", utilizza una tecnica a due laser nota come microscopia a depletion dello stato eccitato (STED), che ha valso ai suoi inventori il premio Nobel per la fisica nel 2014. In questa configurazione, le caratteristiche di interesse all'interno delle cellule sono etichettate con marcatori fluorescenti che assorbono energia dal primo raggio laser e poi emettono luce, o fluorescenza. Un secondo raggio laser a forma di ciambella si sovrappone all'area illuminata dal primo. Fondamentalmente, questo secondo raggio "spegne" la fluorescenza all'interno del suo anello esterno, il che significa che la fluorescenza viene rilevata solo dal centro della ciambella, una regione molto piccola.

"Ciò consente al microscopio di distinguere strutture che sono molto più vicine di quanto sarebbe possibile utilizzando un microscopio a fluorescenza convenzionale, producendo immagini con una risoluzione eccezionalmente elevata", ha detto Pombo-Garcia.

Il microscopio ha anche caratteristiche aggiuntive, che lo rendono l'unico nel suo genere nel Regno Unito. Queste includono specchi deformabili che possono correggere le distorsioni ottiche causate dal campione. "Ciò consente ai ricercatori di ottenere immagini chiare da più in profondità all'interno di tessuti relativamente spessi e mini-organi", ha detto. "Ha anche un palco a temperatura controllata, che consente di studiare cellule viventi e mini-organi in condizioni vicine alla temperatura corporea normale."

Dimitrios Ioannidis, uno studente di dottorato, sta usando il microscopio per capire come le cellule che rivestono i nostri organi interni, incluso l'intestino, si uniscono e creano barriere protettive. "Perché ciò accada, abbiamo specifici complessi proteici, che ipotizziamo possano cambiare nel tempo. Quindi usando questo pezzo di attrezzatura, siamo in grado di visualizzare questi complessi oltre ciò che [possiamo vedere con un] microscopio convenzionale", ha detto, aggiungendo che stava esaminando come la struttura di questi complessi proteici cambia dallo sviluppo fetale all'età adulta. "Se la struttura cambia, cambia anche la funzione", ha detto.

Ioannidis ha osservato che comprendendo come dovrebbe apparire il tessuto sano, e poi confrontando e comprendendo le differenze viste nelle persone con malattia, c'era il potenziale per fare luce su ciò che era andato storto. "E poi se lavori e scavi un po' più a fondo, puoi potenzialmente trovare la causa radice di alcune delle malattie che colpiscono gli individui", ha detto, notando che questo includeva l'IBD.

Il microscopio è stato presentato dal ministro della scienza Chris McDonald, insieme all'annuncio di 67 milioni di sterline di finanziamenti per il Rosalind Franklin Institute nei prossimi cinque anni da aprile 2027