透過英國耗資3000萬英鎊的電子顯微鏡計畫,專家們將首次能夠看到特定藥物如何在患者體內發揮作用,或基因突變引起的分子過程,以便更加有效地尋找能夠更有效對抗疾病的新藥物。

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該技術旨在以非常高的分辨率創建細胞的3D 圖像,以轉變人們對癌症等疾病的理解,並徹底改變新藥的設計方式。

Rosalind Franklin研究所的首席研究員兼主任James Naismith教授說:「大約80%的新藥在達到臨床試驗時都會失敗,因為我們並不完全了解它們在生物體內的作用。」

「我們目前能夠識別在疾病中發揮作用的基因和蛋白質,但只能在隔離的情況下詳細研究這些基因和蛋白質,而不是作為整個細胞或細胞群的一部分。這項新技術將讓我們看到藥物的全部效果,並在更早的階段確定哪些有效,哪些無效。」

「藥物開發的成本從未像現在這樣緩慢或高昂。我們需要在支持藥物發現的物理科學方面取得突破。」

新的成像技術將基於一種稱為「低溫電子斷層掃描(cryogenic electron tomography, cryo-ET)」的技術。該技術從多個2D圖像中建立3D圖像,這些圖像在低於-180°C的溫度下被快速冷凍。

儘管cryo-ET已經存在,但它目前只能處理小樣本,例如細胞的一部分,並且通常需要專業知識。

賽默飛世爾科技材料與結構分析總裁Mike Shafer說:「我們公司的使命是使我們的客戶讓世界更健康、更清潔、更安全,並與Rosalind Franklin Institute、Diamond Light Source和其他人合作開發更有效的冷凍斷層掃描解決方案,精確地映射到該視覺。」

「我們的共同目標是使這項技術得以廣泛應用,因此學術機構和生物製藥行業的科學家和研究人員,可以更好地了解細胞水平的疾病機制,從而加快藥物的發現並治癒神經退行性疾​​病、癌症和其他使人衰弱的疾病。」

這項為期五年的新研究項目,將迅速加快處理更大樣本的技術,包括病人活檢、增加工作流程自動化和標準化後處理數據。

長期目標是使該技術更接近診所,以便用於醫院和實驗室。

該項目面臨的挑戰是艱鉅的。需要發明用於製備和處理,小於人類頭髮厚度百分之一的人體組織樣品的新技術。

它將涉及新電子顯微鏡技術的設計,以加速成像過程並收集創建的大量數據。需要開發新的軟體和機器學習技術來處理這些數據,以便創建和解釋3D圖像。

資料來源:https://www.hea.com.tw

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