"Neviditelné mysi" mohou umoznit zobrazení celého organismu

Nová studie publikovaná v casopise Bunka podrobne popisuje pokus japonských vedcu o realizaci "konecného snu o systémové biologii" - zcela transparentních tkání a organismu, které lze zaznamenat pri extrémne presném, jednobunecném rozlisení.
Vedci aplikovali metodu CUBIC na mozky, srdce, plíce, ledviny a játra dospívajících a dospelých mysí.
Záber obrázku: RIKEN

Spolupracovní tým z University of Tokyo a RIKEN Quantitative Biology Center se obzvláste zajímali o to, jak prekonat problém "chromoforu". Chromofory jsou molekulární podjednotky, které absorbují svetlo a zabranují presnému zobrazování. Jeden z techto chromoforu - heme - je prítomen ve vetsine tkání v tele.

Tým vsak zjistil, ze aminoalkoholy prítomné v reakcním cinidle, které predtím experimentovali, mohou oddelit hem od hemoglobinu, coz ciní postizenou oblast "dramaticky" pruhlednejsí.

RIKEN zverejnil podrobnosti této techniky - nazvaný CUBIC (Clear, Unobstructed Brain Imaging Koktejly a výpocetní analýza) - v dubnu letosního roku. Tato technika byla vyvinuta jako resení pro dosazení celoimplantacního zobrazování, které by umoznilo 3D analýzu neurálních obvodu a profilu genové exprese.

Prestoze pocátecní výzkum se zameril pouze na mys a myslení primáta, vedoucí týmu Hiroki Ueda komentoval: "V blízké budoucnosti bychom rádi vyuzili technologii CUBIC pro zobrazování na celém tele pri rozlisení jednotlivých bunek."

V nové studii výzkumníci aplikovali metodu CUBIC na mozky, srdce, plíce, ledviny a játra dospívajících a dospelých mysí. Vedci byli ve vsech prípadech schopni získat cistou tkán.

Pomocí techniky, nazývané svetlovodné fluorescencní mikroskopie, byl tým schopen získat 3D obrazy "rezu" techto pruhledných orgánu. Behem testu techniky na diabetických a nediabetických mysích zjistili výzkumníci, ze na snímcích jsou jasne viditelné charakteristické rozdíly mezi obema skupinami mysí.

Nová metoda by mohla umoznit 3D anatomické studium celého organismu

"Byli jsme velmi prekvapeni tím, ze celé telo kojencu a dospelých mysí by mohlo být témer transparentní prímou transcardiální perfuzí CUBIC spojenou s 2-týdenním zúctovacím protokolem," ríká první autor Kazuki Tainaka. "Umoznilo nám to videt bunky uvnitr tkání, coz je jedna z hlavních výzev biologie a medicíny."

Vedoucí týmu Hiroki Ueda ríká, ze nová metoda by mohla být pouzita pro 3D anatomické studie celého organismu:

"Napríklad by mohlo být pouzito k prozkoumání toho, jak se embrya rozvíjí nebo jak se rakovina a autoimunitní onemocnení rozvíjejí na bunecné úrovni, coz vede k hlubsímu porozumení takovým onemocnením a snad dalsím terapeutickým strategiím. Mohlo by to vést k dosazení jednoho z nasich velké sny, systémová biologie na úrovni organismu zalozená na zobrazování v celém tele pri jednobunecném rozlisení. "

Technika CUBIC vsak nelze aplikovat na zivé organismy, protoze vyzaduje, aby tkáne byly "fixovány" pomocí cinidel.

V srpnu, Zdravotní novinky dnes hláseno na jiné "neviditelné mysce". Výzkumný tým z Kalifornského technologického institutu vytvoril pruhledné mysi odstranením kuze zvírat a vylucováním lipidu z tkáne, címz je tkán transparentní.

Stejne jako u japonského projektu bylo cílem tohoto výzkumu priblízit vedu k tomu, aby dokázala zobrazovat 3D mapy celých orgánu a orgánu. Dríve byly techniky transparentnosti orgánu omezeny na embrya a mozek.

Výzkum nehtu muze zpusobit regeneraci koncetin

Výzkumníci objevili biologický retezec událostí, které umoznují savcum regenerovat ztracený prst. Toto zjistení má obrovský potenciál a muze vést k rozvoji budoucích terapií k regeneraci ztracených koncetin. Kdyz se ztratí prst, lidé a dalsí savci dokázou úplne regenerovat.

(Health)

Bakterie oceánu dodávají potraviny na morské organismy

Nový výzkum od Massachusetts Institute of Technology odhaluje, ze morské cyanobakterie, jejichz telesná hmota tvorí základ oceánského potravinového retezce, také dodávají morským organismum jiný zpusob - dodávají "balíky potravin" nabité uhlíkem a jinými zivinami. Bakterie uvolnují lipidové vezikuly - kulové sácky obsahující proteiny a genetický materiál ve forme DNA a RNA, coz výzkumníci naznacují jako prostredek prenosu genu v bakteriálních komunitách a mohou také pusobit jako vázání na viry.

(Health)