Πρόκειται για μια νέα τεχνική, που ονομάζεται vDISCO και κάνει τα ποντίκια αόρατα. Για να εφαρμοστεί η τεχνική πρέπει τα ποντίκια να είναι νεκρά.
Μας χαρίζει μια εντελώς νέα εικόνα για το πώς αλληλεπιδρούν οι διαφορετικοί τύποι κυττάρων του σώματος, οι ιστοί και τα όργανα. Χάρη σε αυτή οι επιστήμονες είδαν πώς οι εγκεφαλικές βλάβες επηρεάζουν το ανοσοποιητικό σύστημα και τα νεύρα σε άλλα μέρη του σώματος.
Μέχρι πρότινος για τη μελέτη ενός οργάνου οι ερευνητές έπρεπε να το αφαιρέσουν από το σώμα του ζώου, ενώ τώρα, με αυτή την τεχνική, το ζώο μένει ανέπαφο και οι επιστήμονες βλέπουν τη συνολική εικόνα της επίδρασης ενός τραύματος ή μιας ασθένειας. Παλαιότερες τεχνικές που είχαν αναπτυχθεί για να "φωτίσουν" το σώμα με χρωστική δεν εξασφάλιζαν πάντα ότι θα έφθαναν ακόμη και στο βαθύτερο όργανο.
Η τεχνική vDISCO προσπερνά όλα αυτά τα προβλήματα γιατί είναι η πρώτη τεχνική που κάνει το σώμα άκαμπτο και διάφανο, κάνοντας εφικτή τη διατήρηση του σώματος σε αυτή την κατάσταση για χρόνια.
Η διαδικασία της τεχνικής vDISCO
Αρχικά το σώμα του ποντικού βυθίζεται σε οργανικούς διαλύτες για να αφαιρεθούν λίποι και χρωστικές. Έτσι διατηρείται και η δομή των κυττάρων του, παρόλο που το σώμα σμικρύνεται κατά 60%.
Οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα τρόπο για να βλέπουν συγκεκριμένους τύπους κυττάρων όπως τα νευρικά ή τα καρκινικά. Χρησιμοποίησαν αντισώματα σε μέγεθος νανοσωματιδίου, που βρίσκονται μόνο στα λάμα, στις καμήλες και στα αλπακά και είναι σε μέγεθος μόλις το 1/10 σε σχέση με τα αντισώματα άλλων ζώων.
Δούλεψαν στα αντισώματα ώστε να μεταφέρουν μαζί με τη φθορίζουσα χρωστική, συγκεκριμένες πρωτεΐνες που να προσδεθούν στα κύτταρα-στόχους. Και επειδή είναι μικροσκοπικά μπορούν να μεταφερθούν με ευκολία ακόμα και στα μικρά αιμοφόρα αγγεία και βαθιά μέσα στα όργανα.
Μέχρι τώρα οι εφαρμογές της τεχνικής οδήγησαν σε πολλές ανακαλύψεις.
Βρέθηκαν κάποια μυστηριώδη αγγεία που είχαν ανακαλυφθεί το 2018 και "τρέχουν" ανάμεσα στο κρανίο και τον εγκέφαλο, κατά τη διάρκεια ενός πειράματος που στοχεύτηκαν λεμφικά αγγεία. Έτσι επιβεβαίωσαν τις υποψίες των επιστημόνων ότι αυτές οι δομές είναι μέρος του συστήματος που μεταφέρει τη λέμφο.
Ακόμη, είδαν πώς σοβαρά τραύματα στον εγκέφαλο και τη σπονδυλική στήλη επηρέασαν το υπόλοιπο σώμα. Είδαν ότι εκφυλίστηκαν νευρώνες που βρισκόταν μακριά από το σημείο τραυματισμού. Ενώ σε ένα άλλο πείραμα εντόπισαν κύτταρα του ανοσοποιητικού που είχαν σπεύσει στο τραύμα στη σπονδυλική στήλη, λίγες ημέρες πριν πεθάνει το ποντίκι, και προς έκπληξή τους είδαν ότι είχαν πάει και στους γειτονικούς μύες και λεμφικά αγγεία.
Η ερευνητική ομάδα θέλει να χρησιμοποιήσει την τεχνική για να εντοπίσει πώς οι ιοί, τα καρκινικά κύτταρα και άλλοι εισβολείς εξαπλώνονται σε όλο το σώμα. Ενώ παράλληλα σχεδιάζουν και εφαρμογές μηχανικής μάθησης για να μετράνε και να χαρακτηρίζουν τα κύτταρα, για να παρακάμψουν το στάδιο της ταυτοποίησης από τον ερευνητή και άρα να περιορίσουν την πιθανότητα ανθρώπινου λάθους.
--
Πηγές:
- Cai, R., Pan, C., Ghasemigharagoz, A., Todorov, M. I., Foerstera, B., Zhao, S., ... & Xavier, A. (2018). Panoptic vDISCO imaging reveals neuronal connectivity, remote trauma effects and meningeal vessels in intact transparent mice. bioRxiv, 374785.
- Shen, H. (2013). See-through brains clarify connections: Technique to make tissue transparent offers three-dimensional view of neural networks. Nature, 496(7444), 151-152.
