Los "ratones invisibles" pueden permitir imágenes de todo el organismo

Un nuevo estudio publicado en la revista Celda detalla el intento de los científicos japoneses de realizar "el último sueño de la biología de sistemas": tejidos y organismos totalmente transparentes que se pueden obtener imágenes con una resolución de celda única extremadamente precisa.
Los investigadores aplicaron el método CUBIC a los cerebros, corazones, pulmones, riñones e hígados de ratones lactantes y adultos.
Crédito de la imagen: RIKEN

El equipo de colaboración de la Universidad de Tokio y el Centro de Biología Cuantitativa RIKEN se interesaron particularmente en cómo superar el problema de los "cromóforos". Los cromóforos son subunidades moleculares que absorben la luz y evitan imágenes precisas. Uno de estos cromóforos, el hemo, está presente en la mayoría de los tejidos del cuerpo.

Sin embargo, el equipo descubrió que los aminoalcoholes presentes en un reactivo con el que habían experimentado anteriormente pueden separar el hemo de la hemoglobina, lo que hace que el área afectada sea "dramáticamente" más transparente.

RIKEN dio a conocer detalles de esta técnica, llamada CUBIC (cócteles de imagen cerebral clara y sin obstrucciones y análisis computacional), en abril de este año. La técnica se desarrolló como una solución para lograr imágenes de todo el cerebro que permitiría el análisis 3D de los circuitos neuronales y los perfiles de expresión génica.

Aunque la investigación inicial solo se enfocó en el cerebro de ratones y primates, el líder del equipo, Hiroki Ueda, comentó: "En un futuro cercano, nos gustaría aplicar la tecnología CUBIC a imágenes de cuerpo entero con resolución de celda única".

En el nuevo estudio, los investigadores aplicaron el método CUBIC a los cerebros, corazones, pulmones, riñones e hígados de ratones lactantes y adultos. En todos los casos, los científicos pudieron obtener tejido transparente.

Usando una técnica llamada microscopía de luz fluorescente, el equipo pudo obtener imágenes en 3D de "cortes" de estos órganos transparentes. Al realizar una prueba de la técnica en ratones diabéticos y no diabéticos, los investigadores encontraron que las diferencias pancreáticas características entre los dos grupos de ratones eran claramente visibles en las imágenes.

Un nuevo método podría permitir estudios anatómicos 3D de organismos completos

"Nos sorprendió mucho que todo el cuerpo de los ratones infantes y adultos pudiera hacerse casi transparente mediante una perfusión CUBIC transcardíaca directa junto con un protocolo de limpieza de 2 semanas", dice el primer autor Kazuki Tainaka. "Nos permitió ver las redes celulares dentro de los tejidos, que es uno de los desafíos fundamentales en biología y medicina".

El líder del equipo Hiroki Ueda dice que el nuevo método podría usarse para estudios anatómicos 3D de organismos completos:

"Por ejemplo, podría usarse para estudiar cómo se desarrollan los embriones o cómo se desarrollan el cáncer y las enfermedades autoinmunes a nivel celular, lo que lleva a una comprensión más profunda de tales enfermedades y quizás a nuevas estrategias terapéuticas. Esto podría conducir al logro de uno de nuestros grandes sueños, biología de sistemas a nivel de organismo basada en imágenes de cuerpo entero con resolución de celda única ".

Sin embargo, la técnica CUBIC no se puede aplicar a organismos vivos, ya que requiere que los tejidos sean "fijados" utilizando reactivos.

En agosto, Noticias médicas hoy informaron sobre otro "ratón invisible". Un equipo de investigación del Instituto de Tecnología de California creó ratones transparentes mediante la eliminación de la piel de los animales y la eliminación de lípidos del tejido, lo que hace que el tejido sea transparente.

Al igual que con el proyecto japonés, la intención de esta investigación fue acercar la ciencia a la capacidad de obtener imágenes de mapas 3D de órganos y cuerpos completos. Anteriormente, las técnicas para hacer que los órganos fueran transparentes se limitaban a los embriones y el cerebro.

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