Próxima generación: ratones transparentes
Visualización en 3D del riñón de un ratón transparenteBIN YANG Y VIVIANA GRADINARULa técnica: El bombeo de reactivos de limpieza de tejidos a través del sistema circulatorio de un animal elimina los lípidos y deja los tejidos restantes prácticamente transparentes, según un artículo publicado hoy (31 de julio) en Cell. El nuevo método, que se basa en técnicas anteriores de limpieza de tejidos, permite la visualización en 3D de estructuras celulares y conexiones en todo el cuerpo.
“Este es un documento que lleva la tecnología CLARITY al siguiente nivel, ” dijo Karl Deisseroth, profesor de bioingeniería en la Universidad de Stanford en California. Deisseroth no participó en la nueva investigación, pero desarrolló el método de limpieza de tejidos CLARITY en el que se basa la nueva técnica. «Los métodos de limpieza pasiva publicados fueron bastante buenos para órganos de mamíferos adultos completos», dijo, «pero esto realmente permite [tomar imágenes] de todo el cuerpo o del embrión».
La historia: Hay innumerables razones por las que los científicos y los médicos quiero…
Para evitar este problema, los investigadores cortaron secciones extremadamente delgadas de tejido para obtener imágenes. Sin embargo, esto da como resultado una pérdida de información sobre la organización del tejido tridimensional, dijo Guangping Gao, profesor de microbiología y fisiología en la Facultad de Medicina de la Universidad de Massachusetts que no participó en el estudio. Solo puedes pegar piezas juntas. . . no se puede ver la distribución global, dijo.
En los últimos años, se han desarrollado una serie de métodos de limpieza de tejidos destinados a eliminar los lípidos y permitir una mayor visibilidad en los tejidos gruesos. Si bien la mayoría de los métodos requieren que las proteínas de interés se expresen transgénicamente como proteínas de fusión fluorescentes antes de la limpieza del tejido, CLARITY permite a los investigadores usar anticuerpos marcados o sondas de ácido nucleico después de que se haya limpiado el tejido. Esto ha aumentado la versatilidad de la limpieza de tejidos, dijo Deisseroth, pero aún había un límite en el tamaño de los tejidos que podían analizarse.
Novedades: El concepto de todo -El interrogatorio del cuerpo es una idea que puede haber sido arraigada a principios de 2000 después de que visité una exhibición de Body Worlds en el Centro de Ciencias de California, dijo Gradinaru. La idea simplemente se sentó brillante, supongo, dijo. Necesitaba los pasos y desarrollos incrementales hasta que tomó la forma que está en el papel. Body Worlds es una exposición de cuerpos humanos y animales que han sido perfundidos con plástico para su conservación. La nueva técnica de Gradinarus para la limpieza de tejidos de todo el cuerpo se denomina liberación in situ del agente asistida por perfusión (PARS). En esencia, los reactivos que limpian los tejidos se bombean continuamente a través del sistema circulatorio de los animales o, en el caso del cerebro, a través de los canales de líquido cefalorraquídeo, donde perfunden gradualmente los tejidos. Usando PARS, Gradinaru ha creado ratones y órganos de ratón casi completamente transparentes, que ha probado con anticuerpos fluorescentes para revelar células y estructuras individuales.
El significado: Este es un avance técnico muy significativo, dijo Gao, quien desarrolla vectores asociados a adenovirus para la terapia génica. Entre las muchas aplicaciones posibles, dijo, este método nos permitirá, potencialmente, ver cómo los virus cruzan la vasculatura y entran en las células, y . . . cómo interactúan las células huésped y el sistema huésped con los vectores virales.
Además del seguimiento de virus en todo el cuerpo, Gradinaru sugirió que la técnica sería especialmente útil para observar neuronas que se extienden largas distancias en el cuerpo. Un uso potencial de nuestro método sería facilitar el mapeo del sistema nervioso periférico, dijo.
Necesita mejorar: Gradinaru señaló que aunque el ADN, el ARN y las proteínas pueden obtener una imagen a la vez, la difusión de anticuerpos sigue siendo un factor limitante. Los investigadores que deseen usar la técnica, dijo, harían mejor en usar marcadores más pequeños si estuvieran disponibles para su aplicación. . . por ejemplo, nanocuerpos o monocuerpos.
Pero la mayor limitación, dijo Deisseroth, es el problema del manejo de datos. Ya está en los datos de terabytes de una muestra, y el problema no es solo el almacenamiento. . . pero ¿cómo lo estudias, lo manipulas y . . . Compártelo. En resumen, dijo, las computadoras todavía tienen que ponerse al día.
B. Yang et al., Fenotipado de células individuales dentro de tejido transparente intacto a través de la limpieza de todo el cuerpo, Cell, 158:114, 2014.
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