电子显微镜项目可以彻底改变对新药的研究

通过新的耗资3000万英镑的电子显微镜项目，可以更加有效地寻找能够更有效对抗疾病的新药物。专家们将首次能够看到特定药物如何在细胞水平的患者体内发挥作用，或基因突变引起的分子过程。该技术旨在以非常高的分辨率创建细胞的3D图像，以转变我们对癌症等疾病的理解，并彻底改变新药的设计方式。

该项目位于牛津郡的Harwell，将由政府生命科学办公室提供300万英镑的支持，由全球生命科学公司Thermo Fisher Scientific和Rosalind Franklin Institute领导，该研究所致力于通过研究实现变革性变革。和技术发展。

Rosalind Franklin研究所首席研究员兼主任James Naismith教授说：大约80%的新药在达到临床试验时失败，因为我们并不完全了解它们在生物体内的作用。

我们目前能够识别在疾病中发挥作用的基因和蛋白质，但只能在分离中详细研究这些基因和蛋白质，而不是作为整个细胞或细胞群的一部分。这项新技术将首先允许我们这样做，因此我们可以看到药物的全部效果，并在更早的阶段确定哪些有效，哪些无效。

药物开发从未像现在这样成本较慢或较高。我们需要在支持药物发现的物理科学方面取得突破，以改变这一点。“

该项目正在今天[2019年5月17日]宣布，因为罗莎琳德富兰克林学院位于牛津附近哈威尔校区的中心枢纽大楼正在开展工作。该建筑将为敏感的科学设备创造一个专业环境，这将是世界上独一无二的。它将容纳200名研究人员，并将于2020年底开放。

新的成像技术将基于一种称为低温电子断层扫描(cryo-ET)的技术，该技术从多个样品的2D图像中建立3D图像，这些样品在低于-180℃的温度下被快速冷冻。

尽管cryo-ET已经存在，但它目前只能处理小样本，例如细胞的一部分，并且通常需要内部专业知识。

赛默飞世尔科技的材料和结构分析总裁Mike Shafer说：“我们公司的使命是让我们的客户让世界更健康，更清洁，更安全，并与Rosalind Franklin Institute，Diamond Light Source和其他人合作开发更有效的冷冻断层扫描解决方案，精确地映射到该视觉。

“我们的共同目标是使这项技术得以广泛应用，因此学术机构和生物制药行业的科学家和研究人员可以更好地了解细胞水平的疾病机制，从而加快药物的发现并治愈神经退行性疾病，癌症和其他使人衰弱的疾病。”

长期目标是使该技术更接近诊所，以便它可以用于研究医院和实验室。这项为期五年的新研究项目将迅速加快处理更大样本的技术，包括病人活检，增加工作流程自动化和标准化后处理数据。

该项目面临的挑战是艰巨的。需要发明用于制备和处理小于人类头发厚度的百分之一的人体组织样品的新技术。

它将涉及新电子显微镜技术的设计，以加速成像过程并收集创建的大量数据。需要开发新的软件和机器学习技术来处理这些数据，以便创建和解释3D图像。

为了应对这些挑战，该项目汇集了来自不同研究合作伙伴的一系列令人印象深刻的专业知识。赛默飞世尔科技是科学仪器的全球领导者;Diamond Light Source是英国的国家同步加速器设施，包括世界上最大的工业低温电子显微镜站点之一;由英国研究与创新部资助的罗莎琳德富兰克林研究所结合了英国十所顶尖大学的科学专业知识。

UKRI工程与物理科学研究委员会(EPSRC)副主任Andrew Bourne说：

今天，我们正在为英国生命科学研究和开发新药物的未来而努力，使我们所有人受益。这个新项目是行业，学术界和政府资助机构之间合作的一个很好的例子。看到罗莎琳德富兰克林研究所的中心建筑开始工作也很棒，该研究所由UKRI的工程和物理科学研究委员会提供和管理。该研究所的工作将继续保持工程研究发现与物理科学和医学进步之间的长期关系。它将有助于加强英国在全球研究领域的地位，并开发生命科学领域的新医学治疗和技术。“

这项合作代表了一项重大投资，并证明了英国在生物成像和结构生物学方面的科学优势和悠久历史。该项目由商业，企业和创新部通过生命科学办公室部分资助，作为英国政府生命科学产业战略的一部分。