Mais de meio milhão de pessoas no Reino Unido vivem com doença inflamatória intestinal (DII), segundo a Sociedade Britânica de Gastroenterologia, sendo a doença de Crohn e a colite ulcerosa as duas formas principais. As condições podem desenvolver-se em qualquer idade, mas os especialistas dizem que são mais frequentemente diagnosticadas entre os 15 e os 40 anos, o que é uma altura espetacularmente inconveniente para ser atormentado por uma doença incurável, com a educação, o trabalho e os relacionamentos todos a exigir atenção.
Agora, os investigadores esperam que um microscópio único no seu género os ajude a compreender tais doenças e a encontrar novos tratamentos. O microscópio está instalado no Instituto Rosalind Franklin, no Campus de Ciência e Inovação de Harwell, em Oxfordshire, onde a Dra. Karina Pombo-Garcia atua como líder de grupo.
"O que esta tecnologia de microscópio e o que a ciência que fazemos no laboratório podem trazer é realmente compreender melhor o mecanismo [da DII]", disse Pombo-Garcia. "Com a DII, e com muitas outras doenças que estudamos em colaboração com outros grupos, existem alguns tratamentos, mas talvez esses tratamentos ainda não sejam os melhores ou os mais direcionados que podemos fazer, porque nós... fundamentalmente não compreendemos a doença na sua totalidade."
Com a sua carcaça preta, mangueiras cinzentas e uma infinidade de fios, o microscópio é notavelmente discreto. Também não é um equipamento vulgar. Opera a 10 vezes a resolução da microscopia ótica convencional, permitindo aos investigadores ver detalhes com apenas 20 nm de tamanho.
Para conseguir isto, o microscópio, apelidado de "Curie", utiliza uma técnica de dois lasers conhecida como microscopia de depleção por emissão estimulada (STED), que valeu aos seus inventores o prémio Nobel da física em 2014. Nesta configuração, características de interesse dentro das células são marcadas com etiquetas fluorescentes que absorvem energia do primeiro feixe de laser e depois emitem luz, ou fluorescência. Um segundo feixe de laser em forma de donut sobrepõe-se à área iluminada pelo primeiro. Crucialmente, este segundo feixe "desliga" a fluorescência dentro do seu anel exterior, o que significa que a fluorescência é detetada apenas a partir do centro do donut, uma região muito pequena.
"Isto permite ao microscópio distinguir estruturas que estão muito mais próximas do que seria possível usando um microscópio de fluorescência convencional, produzindo imagens com resolução excecionalmente alta", disse Pombo-Garcia.
O microscópio também tem características adicionais, tornando-o o único do seu tipo no Reino Unido. Estas incluem espelhos deformáveis que podem corrigir distorções óticas causadas pela amostra. "Isto permite aos investigadores obter imagens claras de camadas mais profundas de tecidos relativamente espessos e mini-órgãos", disse ela. "Também tem uma plataforma com temperatura controlada, permitindo que células vivas e mini-órgãos sejam estudados em condições próximas da temperatura corporal normal."
Dimitrios Ioannidis, um estudante de doutoramento, está a usar o microscópio para compreender como as células que revestem os nossos órgãos internos, incluindo os intestinos, se unem e criam barreiras protetoras. "Para que isto aconteça, temos complexos proteicos específicos, que hipotetizamos poderem mudar ao longo do tempo. Então, usando este equipamento, somos capazes de visualizar estes complexos para além do que [podemos ver com um] microscópio convencional", disse ele, acrescentando que estava a analisar como a estrutura destes complexos proteicos muda desde o desenvolvimento fetal até à idade adulta. "Se a estrutura muda, a função também muda", disse ele.
Ioannidis observou que, ao compreender como deve ser o tecido saudável, e depois comparar e compreender as diferenças observadas em pessoas com a doença, havia o potencial de lançar luz sobre o que correu mal. "E depois, se trabalhar e escavar um pouco mais fundo, pode potencialmente encontrar a causa raiz de algumas das doenças que afetam os indivíduos", disse ele, notando que isto incluía a DII.
O microscópio foi apresentado pelo ministro da Ciência, Chris McDonald, juntamente com o anúncio de 67 milhões de libras de financiamento para o Instituto Rosalind Franklin nos próximos cinco anos, a partir de abril de 2027.