Les «souris invisibles» peuvent permettre l'imagerie d'un organisme entier


Les «souris invisibles» peuvent permettre l'imagerie d'un organisme entier

Une nouvelle étude publiée dans le journal Cellule Détaille la tentative des scientifiques japonais de réaliser «le rêve ultime de la biologie des systèmes» - des tissus et des organismes totalement transparents qui peuvent être imagés à une résolution à une seule cellule extrêmement précise.

Les chercheurs ont appliqué la méthode CUBIC aux cerveaux, aux cœurs, aux poumons, aux reins et aux foies de souris adultes et adultes.

Crédit d'image: RIKEN

L'équipe collaborative de l'Université de Tokyo et le Centre de biologie quantitative RIKEN s'intéressaient particulièrement à la manière de surmonter le problème des «chromophores». Les chromophores sont des sous-unités moléculaires qui absorbent la lumière, empêchant une image précise. L'un de ces chromophores - heme - est présent dans la plupart des tissus dans le corps.

Cependant, l'équipe a constaté que les amino-alcools présents dans un réactif qu'ils avaient précédemment expérimenté peuvent séparer le hème de l'hémoglobine, ce qui rend la zone affectée «considérablement plus transparente».

RIKEN a publié des détails sur cette technique - appelée CUBIC (Cocktails d'imagerie cérébrale claire et sans obstruction et analyse computationnelle) - en avril de cette année. La technique a été développée comme une solution pour réaliser l'imagerie du cerveau entier qui permettrait une analyse en 3D des circuits neuronaux et des profils d'expression des gènes.

Bien que la recherche initiale ne portait que sur les cerveaux de souris et de primates, le chef d'équipe Hiroki Ueda a commenté: «Dans un proche avenir, nous souhaitons appliquer la technologie CUBIC à l'imagerie intégrale à la résolution d'une seule cellule.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont appliqué la méthode CUBIC aux cerveaux, aux cœurs, aux poumons, aux reins et aux foies de souris infantiles et adultes. Dans tous les cas, les scientifiques ont pu obtenir des tissus transparents.

À l'aide d'une technique appelée microscopie fluorescente légère, l'équipe a pu obtenir des images 3D de «tranches» de ces organes transparents. En effectuant un test de la technique sur les souris diabétiques et non diabétiques, les chercheurs ont constaté que les différences pancréatiques caractéristiques entre les deux groupes de souris étaient clairement visibles dans les images.

Une nouvelle méthode pourrait permettre des études anatomiques 3D d'organismes entiers

"Nous avons été très surpris que l'ensemble du corps de souris infantile et adulte puisse être rendu presque transparent grâce à une perfusion transcardiale directe CUBIC combinée à un protocole de nettoyage de 2 semaines", a déclaré le premier auteur Kazuki Tainaka. "Il nous a permis de voir les réseaux cellulaires à l'intérieur Les tissus, qui est l'un des défis fondamentaux de la biologie et de la médecine ".

Le chef d'équipe Hiroki Ueda dit que la nouvelle méthode pourrait être utilisée pour des études anatomiques 3D d'organismes entiers:

Par exemple, il pourrait être utilisé pour étudier comment les embryons se développent ou comment le cancer et les maladies auto-immunes se développent au niveau cellulaire, ce qui conduit à une meilleure compréhension de ces maladies et peut-être à de nouvelles stratégies thérapeutiques. Cela pourrait conduire à la réalisation d'un de nos grands rêves, de la biologie des systèmes à l'échelle de l'organisme, basée sur l'imagerie intégrale à la résolution d'une seule cellule.

Cependant, la technique CUBIC ne peut pas être appliquée aux organismes vivants, car elle nécessite que les tissus soient «fixés» à l'aide de réactifs.

En août, Medical-Diag.com Rapporté sur une autre "souris invisible". Une équipe de recherche de l'Institut de technologie de Californie a créé des souris transparentes en enlevant la peau des animaux et en éliminant les lipides du tissu, ce qui rend le tissu transparent.

Comme pour le projet japonais, l'intention de cette recherche était de rapprocher la science de l'image des cartes 3D d'organes et de corps entiers. Auparavant, les techniques permettant de rendre les organes transparents avaient été limitées aux embryons et au cerveau.

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